Llicenciatura en Biologia (3361)

Ecologia (12301) 

IDENTIFICACIÓ DE L'ASSIGNATURA

L'assignatura Ecologia Humana és una matèria troncal del tercer curs de la llicenciatura en Biologia, que consta de 9 crèdits: 6 de teòrics i 3 de pràctics.

COORDINACIÓ I PROFESSORAT

L'assignatura serà coordinada i impartida pels professors de la unitat de Biologia Evolutiva.

OBJECTIUS GENERALS

Els objectius generals que proposem que els alumnes assoleixin són:
1. Una visió àmplia dels conceptes bàsics en ecologia. Cal que els estudiants entenguin els principals bàsics de l'ecologia, des dels conceptes nuclears fins a les relacions entre els éssers vivents i el medi físic; l'organització de les poblacions i les relacions dins i entre espècies; l'organització dels ecosistemes en l'espai i els processos de canvi en el temps. Cal també que es facin una idea acurada de l'impacte real dels humans contemporanis (i futurs) sobre la biosfera.
2. Un domini dels conceptes bàsics en demografia (natalitat, mortalitat, creixement, migració, estructura de les poblacions) i de les eines numèriques per descriure i analitzar la situació i els processos demogràfics.
3. Un coneixement de la història demogràfica de la humanitat, posant l'èmfasi en l'estructura demogràfica i la seva relació amb l'explotació del medi i la salut en diversos moments clau de la història humana. Cal també assolir una comprensió dels mecanismes de canvi en dos períodes crucials per entendre la humanitat actual: les revolucions neolítica i industrial.
4. Comprensió del funcionament dels mecanismes fisiològics, genètics i culturals que permeten l'adaptació dels humans al seu entorn.
5. Finalment, una visió integral dels humans en el medi natural. A partir d'un transsecte pels principals biomes (incloent-hi aquell que acull a gran part de la humanitat actual: el medi urbà), pretenem que els estudiants adquireixin un coneixement profund d'aquests biomes i de les relacions dels humans amb el seu medi, a partir de les adaptacions que s'hi han donat, dels mecanismes de subsistència i del conjunt de malalties específics de cada bioma.

OBJECTIUS ESPECÍFICS

En general, l'assolir la comprensió dels temes enunciats en el temari.  

DESENVOLUPAMENT DEL PROCÉS DOCENT

La part teòrica de l'assignatura es desenvoluparà a partir de les lliçons programades. Es lliurarà als estudiants un esquema bàsic de cada tema, que inclourà els objectius específics i la bibliografia rellevant. Alguns temes es desenvoluparan de forma no presencial: amb la suficient antelació, es lliurarà als estudiants un text i una bibliografia complementària que permetin la reflexió sobre les qüestions plantejades. No es tracta que els estudiants encertin una resposta concreta sinó que reflexionin sobre el tema. S'aprofitarà l'hora de classe corresponent per a una posada en comú i fer un debat sobre el tema plantejat, en què es pretén que el professor faci la funció de moderador i hi tingui la menor intervenció possible. L'apartat pràctic (d'assistència obligatòria) consta de diferents tipus d'activitats apropiades als objectius que cal assolir, com ara la resolució numèrica de problemes i la manipulació de simulacions per ordinador.  

CRITERIS D'AVALUACIÓ

L'assignatura s'avaluarà proporcionalment al pes dels apartats teòric i pràctic, que pesaran, respectivament, dos terços i un terç de la qualificació final.

L'apartat teòric s'avaluarà amb dos instruments:

1. Preguntes d'elecció múltiple dins la prova general trimestral. S'hi posarà l'èmfasi en el coneixement factual i contribuiran amb un 67% a la nota de teoria.

2. Preguntes d'assaig breu. S'hi avaluarà la capacitat de raonament i la integració dels coneixements adquirits. Contribuiran amb un 33% a la nota de teoria.

L'avaluació de l'apartat pràctic es farà a partir de qüestions contingudes en els guions de pràctiques. En ser d'assistència obligatòria, l'avaluació de les pràctiques serà zero a partir d'un cert nombre d'absències no justificades.

PROGRAMA DE L'ASSIGNATURA

PART 1. ECOLOGIA GENERAL

APARTAT 1.1. ENERGIA I MATÈRIA

Tema 1. Introducció a l'ecologia

Conceptes generals: concepte d'ecosistema. Flux general d'energia: producció primària, producció secundària, descomposició. Els éssers vius en l'ecosistema: poblacions i comunitats.

Tema 2. Fluxos d'energia en els ecosistemes

Tipologia dels organismes segons les fonts d'energia i carboni utilitzades. Eficiència tròfica. Energia exosomàtica i endosomàtica.

Tema 3. La producció primària

La radiació solar. Captació de la llum: els pigments fotosintètics. Factors limitants de la producció: disponibilitat de nitrogen de fòsfor.

Tema 4. Producció i organització tròfica en els sistemes marins, lacustres i fluvials

Tema 5. Producció en els sistemes terrestres

La coberta vegetal. Índex foliar. Producció i ús eficient de l'aigua.

Tema 6. La producció secundària

Contingut en energia, proteïnes, oligoelements i vitamines dels diferents tipus d'aliments. Estratègies d'obtenció de l'aliment: micròfags i macròfags. Nivells tròfics: consumidors primaris i secundaris.

Tema 7. La descomposició i el reciclatge dels materials en la natura

Introducció als cicles biogeoquímics.

APARTAT 1.2. ECOLOGIA DE POBLACIONS

Tema 8. Les poblacions

Estructura de les poblacions. Estimació de la grandària poblacional. Distribució de la població en l'espai. Dispersió.

Tema 9. Dinàmica de les poblacions

Competència intraspecífica. Model de creixement exponencial. Model de creixement regulat: creixement logístic. Reguladors del creixement: recursos, densitat.

Tema 10. Estratègies evolutives poblacionals

El contínuum d'estratègies des de maximitzar r a maximitzar K.

Tema 11. Depredació

Modelatge senzill de la depredació: el model de Lotka i Volterra.

Tema 12. Competència entre espècies

Models logístics de competència.

Tema 13. Altres tipus de relacions interespecífiques

Carronyers. Simbiosi. Comensalisme. Pol·linització i dispersió de llavors.

Tema 14. Parasitisme

Tipus de paràsits. Evolució de la virulència: de la malaltia aguda a l'explotació no traumàtica.

APARTAT 1.3. L'ECOSISTEMA EN L'ESPAI I EL TEMPS

Tema 15. L'ecosistema en l'espai: comunitats

Estructura i tipus de comunitats. Formacions, associacions i la seva anàlisi.

Tema 16. El concepte de nínxol ecològic

Relacions ecològiques entre espècies. Requeriments ecològics: especialistes versus. generalistes.

Tema 17. La diversitat

La seva mesura i la seva significació. Espectres de diversitat

Tema 18. Organització espacial

Gradients i ecotons. Fronteres.

Tema 19. La fragmentació dels hàbitats

Impacte en conservació. Corredors biològics. Illes.

Tema 20. L'ecosistema en el temps: ritmes

Components exògens i endògens dels ritmes. Tipus de ritmes: diaris, mensuals, anuals.

Tema 21. Successions

Regularitats en les successions. Successió i explotació humana. Successió i evolució.

Tema 22. Fluctuacions

Distribució de les fluctuacions en el temps. Estabilitat dels ecosistemes. Dinàmica d'extincions.

PART 2. FORMA I DINÀMICA EN EL MÓN VIU

Tema 23. La forma

Relació superfície-volum. Fronteres i interfases. Fractals

Tema 24. Contingència i adaptació

L'útil i l'inevitable en els sistemes ecològics. Impacte de la història en els sistemes naturals.

Tema 25. Termodinàmica i informació en els sistemes ecològics

Tema 26. Organització i autoorganització en sistemes complexos

PART 3. L'IMPACTE HUMÀ SOBRE LA BIOSFERA

Tema 27. Impacte humà sobre el flux d'energia en la biosfera

Energia exosomàtica. Combustibles biològics. Combustibles fòssils.

Tema 28. Impacte humà sobre els cicles biogeoquímics

El CO ₂. L'ozó.

Tema 29. Impacte humà sobre la biodiversitat

Extincions antròpiques. Causes i dinàmica.

PART 4. DEMOGRAFIA

Tema 30. Introducció a la demografia estadística

Fonts i mètodes. Alguns conceptes: edat, generació, cohort, taxa, probabilitat. La mesura del creixement: aplicació del model exponencial

Tema 31. Estructura de la població per edat i sexe

Piràmide de població. Anàlisi i interpretació.

Tema 32. Mortalitat

La taula de mortalitat. Esperança de vida. Mortalitat infantil.

Tema 33. Natalitat

Fecunditat. Determinants biològics i socials del nombre de fills per dona.

Tema 34. Migració

Saldos migratoris. Impacte de la migració sobre l'estructura de la població.

Tema 35. Paleodemografia

Mètodes. Nombre total d'individus: estimació directes i indirectes. Determinació del sexe. Determinació de l'edat.

PART 5. HISTÒRIA DEMOGRÀFICA DE LES POBLACIONS HUMANES

Tema 36. Els caçadors-recol·lectors

Règim demogràfic: natalitat, mortalitat, creixement. Salut i malaltia. Ocupació del territori. Migració. Els models contemporanis i la seva validesa.

Tema 37. La revolució neolítica (I)

El canvi en l'explotació del medi: introducció al marc espacial i temporal. Les causes de la revolució neolítica. Les primeres domesticacions. La revolució dels productes secundaris.

Tema 38. La revolució neolítica (II)

La transició demogràfica. El nou model demogràfic: canvis en la natalitat, mortalitat i esperança de vida. Nous patrons de mobilitat. Salut i malaltia després de la revolució neolítica.

Tema 39. La revolució neolítica (III)

Les expansions poblacionals del neolític. Conseqüències genètiques i lingüístiques de les expansions.

Tema 40. Del neolític a la revolució industrial

Canvis en el patró d'ocupació de l'espai: les ciutats. El règim demogràfic medieval: impacte de les epidèmies. Els descobriments geogràfics: els inicis de l'expansió europea.

Tema 41. La transició demogràfica a Europa

Causes. El descens de la mortalitat. Expansió demogràfica. El descens de la natalitat. Règim demogràfic actual.

Tema 42. L'expansió migratòria europea

Fluxos migratoris europeus. La colonització. Impacte sobre les poblacions indígenes: dinàmica de la catàstrofe postcontacte. Les expansions biològiques associades a la migració europea.

Tema 43. La transició demogràfica als països subdesenvolupats

Caiguda de la mortalitat. Creixement demogràfic. Relació entre control de la natalitat i desenvolupament.

Tema 44. Treball no presencial sobre la situació demogràfica actual a Catalunya

La natalitat i els seus determinants. Mortalitat: es pot reduir encara més? Magnitud i impacte de la immigració.

Fonts i mètodes.

PART 6. MECANISMES D'ADAPTACIÓ

Tema 45. Adaptació fisiològica

Plasticitat del desenvolupament. Alguns exemples.

Tema 46. Adaptació genètica

Adaptacions en la superfície: dimensions del cos i color de la pell. Adaptacions als patògens: manteniment de la diversitat genètica.

Tema 47. Adaptacions culturals

Interrelacions gens-cultura-ambient: el paradigma llet-lactosa-persistència de la lactasa.

Tema 48. Tema no presencial. Maladaptacions en el món contemporani

Com i per què apareixen conductes de risc?

PART 7. ELS HUMANS EN ELS ECOSISTEMES

Tema 49. L'ecosistema àrtic

Característiques. Producció primària. Les adaptacions humanes a l'àrtic (I): adaptacions culturals i fisiològiques al fred. Adaptacions a la neu i al glaç.

Tema 50. Les adaptacions humanes a l'àrtic (II)

Adaptacions als cicles de llum i foscor. Adaptacions a la baixa productivitat. La malaltia en l'àrtic. Els grups humans àrtics: modes de subsistència.

Tema 51. L'ecosistema de muntanya

Característiques. Les adaptacions humanes a la muntanya: fisiologia de l'adaptació a la hipòxia.

Tema 52. Altres adaptacions a la muntanya

Fred i baixa productivitat. La malaltia a la muntanya. Els grups humans a la muntanya.

Tema 53. Els deserts

Tipus de deserts. El medi físic i biòtic. Adaptacions fisiològiques i culturals a la calor seca.

Tema 54. Adaptacions a la baixa productivitat als deserts

La malaltia als deserts. Els grups humans dels deserts i les seves formes de vida.

Tema 55. Les praderies

Característiques físiques i biòtiques. Adaptacions humanes a l'explotació de les praderies: pastoralisme. Malalties. Els grups humans.

Tema 56. Els tròpics humits

Els boscos tropicals: característiques. Productivitat. Adaptacions humanes a la calor humida.

Tema 57. Modes de subsistència en el bosc tropical

Caça i recol·lecció. Horticultura. La malaltia en el medi tropical humit. Els grups humans en el bosc tropical.

Tema 58. El medi urbà

Característiques físiques i biòtiques del medi urbà. Fluxos de matèria i energia. L'entorn de les ciutats: el paisatge humanitzat.

Tema 59. Adaptacions al medi urbà

La malaltia en el medi urbà contemporani.

Tema 60. Epíleg

Resum dels conceptes bàsics donats en l'assignatura. Dubtes, preguntes, discussió oberta.

PRÀCTIQUES

Pràctica 1. Models simples de competència entre espècies: simulacions amb ordinador. (3 hores).

Pràctica 2. Distribucions en l'espai: contagi, aleatòria, regular? Mesures de la diversitat. Espectres de diversitat. Transsectes. Ecotons. (3 hores).

Pràctica 3. Models simples d'ocupació de l'espai: el joc de la vida. (3 hores).

Pràctica 4. Tractament de la informació ecològica en l'espai. Introducció als programes GIS. (3 hores).

Pràctica 5. L'impacte dels humans en l'ambient: visita d'una planta depuradora de residus. (6 hores).

Pràctica 6. Problemes de demografia. Càlcul pràctic d'índexs i taxes de natalitat, mortalitat, esperança de vida (3 hores).

Pràctica 7. Estructura de la població per edat i per sexe: estudi i interpretació de piràmides d'edat. (3 hores).

Pràctica 8. Simulació per ordinador de la projecció futura de la població. (3 hores).

Pràctica 9. Adaptació de caçadors-recol·lectors a ambients àrids. Projecció de la pel·lícula Los dioses deben estar locos i debat estructurat. (3 hores).

BIBLIOGRAFIA

MARGALEF, R. Ecología. Barcelona: Planeta, 1992

MARGALEF, R. Ecología. Barcelona: Omega, 1986

MARGALEF, R. Planeta azul, planeta verde. Barcelona: Prensa Científica, 1992

MARGALEF, R. Teoría de los sistemas ecológicos. Barcelona: Publicacions de la Universitat de Barcelona, 1993

LIVI-BACCI, M. Introducción a la demografia. Barcelona: Ariel, 1993

LIVI-BACCI, M. Historia mínima de la población mundial. Barcelona: Ariel, 1990

CROSBY, A.W. Imperialismo ecológico. Barcelona: Crítica, 1999

McELROY, A. i Townsend, P.K. Medical anthropology in ecological perspective. Boulder, Westview Press, 1996

MORAN, E. F., i Gillett-Netting, R. Human adaptability. Boulder, Westview Press, 2000

FOLCH R. (ed.) Biosfera. Barcelona, Enciclopèdia Catalana, 1993

ROCKWELL R. (ed.) The Cambridge world history of human disease. Cambridge, Cambridge University Press. 1993

CAVALLI-SFORZA, L.L., Piazza, A., Menozzi, P.. History and geography of human genes. Princeton, Princeton University Press. 1994