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. Tenir visió àmplia dels conceptes bàsics en ecologia. Cal que els estudiants entenguin els principis 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 dominar els 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. Conèixer 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. Comprendre el funcionament dels mecanismes fisiològics, genètics i culturals que permeten l'adaptació dels humans al seu entorn.

5. Finalment, tenir 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'avaluació constarà de tres instruments:

1. Preguntes d'elecció múltiple dins la prova general trimestral. S'hi farà èmfasi en el coneixement factual i contribuiran en un 37.5% a la nota total.

2. Preguntes d'assaig breu. S'hi avaluarà la capacitat de raonament i la integració dels coneixements adquirits. Inclouran problemes i altres coneixements adquirits a les pràctiques. Contribuiran en una 37.5% a la nota total.

3. L'avaluació de l'apartat pràctic es farà a partir de qüestions contingudes en els guions de pràctiques. Pel fet de ser d'assistència obligatòria, l'avaluació de les pràctiques serà zero a partir d'un cert nombre d'absències no justificades. La nota de pràctiques contribuirà en un 25% a la nota total.

Qualsevol tipus de còpia en qualsevol dels apartats d’avaluació implica la no superació de l’assignatura.

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. La producció primària

La radiació solar. La fotosíntesi. Captació de la llum: pigments fotosintètics. Producció primària neta i bruta. Productivitat i rendiment de la fotosíntesi. Factors limitants.

Tema 3. Producció i organització tròfica en els sistemes marins, lacustres i fluvials

Tema 4. Producció en els sistemes terrestres

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

Tema 5. La producció secundària

Contingut en energia, proteïnes, oligoelements i vitamines dels diferents tipus d'aliments. Estratègies d'obtenció de l'aliment: osmotròfia i fagotròfia. Micròfags i macròfags.

Tema 6. Xarxes tròfiques

Flux d'energia en l'ecosistema. Components de l'eficiència energètica.

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

Detritívors. El sòl.

Tema 8. Cicles biogeoquímics I

El cicle del carboni. El cicle del nitrogen

Tema 9. Cicles biogeoquímics II

El cicle del fòsfor. El cicle del sofre.

APARTAT 1.2. ECOLOGIA DE POBLACIONS

Tema 10. Les poblacions

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

Tema 11. Dinàmica de les poblacions

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

Tema 12. Depredació

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

Tema 13. Competència entre espècies

Models logístics de competència.

Tema 14. Altres tipus de relacions entre espècies

Comensalisme. Mutualisme. Simbiosi. Relacions no tròfiques.

Tema 15. Parasitisme

Tipus de paràsits. Evolució de la virulència: de la malaltia aguda a l'explotació no traumàtica. Interacció amb el vector i amb el comportament humà.

Tema 16. Tema no presencial

Manipulació de la informació entre depredador i presa. Cripsi. Aposematisme. Mimetisme batesià.

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

Tema 17. L'ecosistema en l'espai

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

Tema 18. El concepte de nínxol ecològic

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

Tema 19. La diversitat

La seva mesura i la seva significació. Espectres de diversitat.

Tema 20. Organització espacial

Gradients i ecotons. Fronteres.

Tema 21. La fragmentació dels hàbitats

Impacte en conservació. Corredors biològics. Illes.

Tema 22. L'ecosistema en el temps

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

Tema 23. Successions

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

Tema 24. Fluctuacions

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

PART 2. FORMA I DINÀMICA EN EL MÓN VIU

Tema 25. La forma

Relació superfície-volum. Fronteres i interfases. Fractals.

Tema 26. Organització i autoorganització en sistemes complexos

Integració d'escales espacials i temporals. Successió i evolució.  

PART 3. DEMOGRAFIA

Tema 27. Introducció a la demografia estadística

Fonts i mètodes.

Tema 28. Conceptes bàsics en demografia

Taxa, probabilitat, generació, cohort.

Tema 29. Estructura de la població per edat i sexe

Piràmide de població. Anàlisi i interpretació. Dinàmica.

Tema 30. Mortalitat

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

Tema 31. Natalitat

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

Tema 32. Migració

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

PART 4. HISTÒRIA DEMOGRÀFICA DE LES POBLACIONS HUMANES

Tema 33. Els caçadors-recol·lectors

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

Tema 34. 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 35. 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 36. La revolució neolítica (III)

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

Tema 37. 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.  

Tema 38. La transició demogràfica a Europa

Causes. El descens de la mortalitat. La caiguda posterior de la natalitat.

Tema 39. 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 40. La transició demogràfica als països subdesenvolupats

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

Tema 41. Tema no presencial: La caiguda de la natalitat al Tercer Món

PART 5. MECANISMES D'ADAPTACIÓ

Tema 42. Adaptació fisiològica

Plasticitat del desenvolupament. Alguns exemples.

Tema 43. Adaptació genètica

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

Tema 44. Adaptacions culturals

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

Tema 45. Tema no presencial: Les poblacions de l'Àsia Central com a exemple d'adaptacions genètiques, fisiològiques i culturals a l'altitud

PART 6. ELS HUMANS EN ELS ECOSISTEMES

Tema 46. Els tròpics humits

Els boscos tropicals: característiques. Sòls i productivitats. Estructura ecològica dels boscos tropicals.

Tema 47. Els humans en els boscos tropicals

Modes de subsistència: caça-recol·lecció, horticultura, agricultura de plantació. Adaptacions biològiques humanes al medi tropical humit. Salut i malatia a la selva tropical.

Tema 48. Les praderies seques

Característiques físiques i biòtiques de les sabanes. Els humans a les sabanes: pastoralisme. Salut i malaltia a la sabana.

Tema 49. Els deserts

Tipus de deserts. El medi físic i biòtic. Adaptacions de les plantes i dels animals a l'aridesa.

Tema 50. Els humans en els deserts

Adaptacions fisiològiques i culturals a la calor seca. Salut i malaltia en els deserts. Els modes de subsistència al desert.

Tema 51. L'ecosistema àrtic

Característiques físiques i biòtiques. Adaptacions dels organismes a les condicions àrtiques.

Tema 52. Els humans a l'àrtic

Adaptacions culturals i fisiològiques al fred. Salut i malaltia en l'àrtic. Modes de subsistència.

Tema 53. L'ecosistema de muntanya

Característiques morfològiques i climatològiques. Estructura altitudinal de les comunitats biològiques. Adaptacions en plantes i animals.

Tema 54. Adaptacions humanes a la muntanya

Adaptacions anatòmiques i fisiològiques a la hipòxia. Hipòxia, reproducció i densenvolupament. El cas de l'Àsia Central.

Tema 55. El medi urbà

La ciutat: definició i història. Tipus de ciutat. La ciutat i el seu entron: intercanvis de matèria i energia. La contaminació i el microclima urbans.

Tema 56. Els humans a la ciutat

Els canvis en l'entorn biosocial associats a la urbanització. Les malalties del món desenvolupat.

PART 7. L'IMPACTE HUMÀ SOBRE LA BIOSFERA

Tema 57. Impacte humà sobre el flux d'energia en la biosfera

Energia exosomàtica. Combustibles biològics. Combustibles fòssils.

Tema 58. Impacte humà sobre els cicles biogeoquímics

El CO2. L'ozó.

Tema 59. Impacte humà sobre la biodiversitat

Extincions antròpiques. Causes i dinàmica.

Tema 60. Les actituts individuals davant el canvi mediambiental

Què vol dir "ecològic"? Què és més i menys "ecològic"?

PRÀCTIQUES

Pràctica 1. Tractament de la informació ecològica en l'espai. Introducció als programes GIS. (3 hores)

Pràctica 2. Models simples de competència entre espècies: simulacions amb ordinador. (3 hores)

Pràctica 3. Sortida de camp. Els efectes del foc en un bosc mediterrani. Interpretació del paisatge. Recollida de dades per a la posterior anàlisi. (8 hores)

Pràctica 4. Anàlisi de les dades recollides al camp. Distribucions en l'espai: contagi, aleatòria, regular? Mesures de la diversitat. Espectres de diversitat. Transsectes. Ecotons. (3 hores)

Pràctica 5. Visita a l'exposició "I després fou la forma", al Museu de la Ciència. (4 hores)

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

Pràctica 7. Problemes de demografia (II). Fecunditat. Taula de mortalitat. (3 hores)

Pràctica 8. Adaptació de caçadors-recol·lectors a ambients àrids. Projecció de documentals sobre boiximans i esquimals i debat estructurat. (3 hores)

 

BIBLIOGRAFIA

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

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

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

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

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

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.

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.

RICKLEFS, R. E. Ecology. Nova York: Freeman and Co., 2000.

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

SMITH, R. L.; SMITH, T. M. Ecología. Madrid: Addison Wesley, 2001.

TERRADAS, J. Ecologia urbana. Barcelona: Generalitat de Catalunya, 2001.