Curs 2010-2011

Llicenciatura en Biologia

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 una visió àmplia dels conceptes bàsics en ecologia. Cal que els estudiants entenguin els principis bàsics de l'ecologia, des dels conceptes nuclears, passant per les relacions entre els éssers vius 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. 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. Tenir un coneixement de la història demogràfica de la humanitat, posant 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 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 específic de cada bioma.

OBJECTIUS ESPECÍFICS
En general, 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 manera no presencial: amb prou antelació, es lliurarà als estudiants un text i una bibliografia complementària que permeti reflexionar 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 posar en comú i debatre 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 s'han d'assolir, com la resolució numèrica de problemes i la manipulació de simulacions per ordinador.

CRITERIS D'AVALUACIÓ
L'avaluació constarà de cinc instruments:
1. Preguntes d'elecció múltiple dins la prova general trimestral. S'hi posarà èmfasi en el coneixement factual i contribuiran en un 35% 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 un 35% a la nota total.
3. L'avaluació de l'apartat pràctic es farà a partir d'un informe elaborat a partir de l'ABL (aprenentatge basat en laboratori). 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 15% a la nota total.
4. Els informes de l'ABP, com és habitual, contribueixen en un 10% a la nota final.
5. Les sessions de tutoria contindran preguntes d'elecció múltiple que contribueixen en un 5% a la nota final.

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.

Apartat 1.3. L'ecosistema en l'espai i el temps

Tema 16. L'ecosistema en l'espai
Comunitats. Estructura i tipus de comunitats. Formacions, associacions i la seva anàlisi.

Tema 17. El concepte de nínxol ecològic
Relacions ecològiques entre espècies. Requeriments ecològics: especialistes versus generalistes.

Tema 18. La diversitat
La seva mesura i la seva significació. Espectres de diversitat.

Tema 19. Organització espacial
Gradients i ecotons. Fronteres.

Tema 20. La fragmentació dels hàbitats
Impacte en conservació. Corredors biològics. Illes.

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. Organització i autoorganització en sistemes complexos
Integració d'escales espacials i temporals. Successió i evolució.

Part 3. Demografia

Primer bloc de tutoria

Tema 25. Introducció a la demografia estadística
Fonts i mètodes.

Tema 26. Estructura de la població per edat i sexe
Piràmide de població. Anàlisi i interpretació. Dinàmica.

Tema 27. Mortalitat
La taula de mortalitat. Esperança de vida. Mortalitat infantil.

Segon bloc de tutoria

Tema 28. Natalitat
Fecunditat. Determinants biològics i socials del nombre de fills per dona.

Tema 29. Migració
Saldos migratoris. Impacte de la migració sobre l'estructura de la població.

Tema 30. Paleodemografia
Mètodes. Nombre total d'individus: estimes directes i indirectes. Determinació del sexe. Determinació de l'edat.

Tercer bloc de tutoria
Part 4. Història demogràfica de les poblacions humanes

Tema 31. Els caçadors-recol·lectors
Règim demogràfic: natalitat, mortalitat, creixement. Salut i malaltia. Ocupació del territori. Migració. Els models contemporanis i la seva validesa.

Tema 32. 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 33. La revolució neolítica (II)
La transició demogràfica. El nou model demogràfic: canvis en la natalitat, mortalitat, esperança de vida. Nous patrons de mobilitat. Salut i malaltia després de la revolució neolítica. Les expansions poblacionals del neolític: conseqüències genètiques.

Tema 34. 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 35. La transició demogràfica a Europa
Causes. El descens de la mortalitat. La caiguda posterior de la natalitat.

Tema 36. 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 37. La transició demogràfica als països subdesenvolupats
Caiguda de la mortalitat. Creixement demogràfic. Relació entre control de la natalitat i desenvolupament.

Tema 38. La caiguda de la natalitat al Tercer Món

Part 5. Els humans en els ecosistemes

Quart bloc de tutoria
Tema 39. Els tròpics humits
Els boscos tropicals: característiques. Sòls i productivitat. Estructura ecològica dels boscos tropicals. Modes de subsistència: caça-recol·lecció, horticultura, agricultura de plantació. Adaptacions biològiques humanes al medi tropical humit. Salut i malaltia a la selva tropical.

Tema 40. Les praderies seques
Característiques físiques i biòtiques de les sabanes. Els humans a les sabanes: pastoralisme. Salut i malaltia a la sabana.

Tema 41. Els deserts
Tipus de deserts. El medi físic i biòtic. Adaptacions de les plantes i animals a l'aridesa. Adaptacions fisiològiques i culturals a la calor seca. Salut i malaltia en els deserts. Els modes de subsistència al desert.

Tema 42. L'ecosistema àrtic
Característiques físiques i biòtiques. Adaptacions dels organismes a les condicions àrtiques. Adaptacions culturals i fisiològiques al fred. Salut i malaltia en l'Àrtic. Modes de subsistència.

Tema 43. L'ecosistema de muntanya
Característiques morfològiques i climatològiques. Estructura altitudinal de les comunitats biològiques. Adaptacions en plantes i animals. Adaptacions anatòmiques i fisiològiques a la hipòxia. Hipòxia, reproducció i desenvolupament.

Cinquè bloc de tutoria
Tema 44. El medi urbà
La ciutat: definició i història. Tipus de ciutat. La ciutat i el seu entorn: intercanvis de matèria i energia. La contaminació i el microclima urbans. Els canvis en l'entorn biosocial associats a la urbanització. Les malalties del món desenvolupat.

Part 6. L'impacte humà sobre la biosfera

Tema 45. Impacte humà sobre el flux d'energia en la biosfera
Energia exosomàtica. Combustibles biològics. Combustibles fòssils.

Tema 46. Impacte humà sobre els cicles biogeoquímics
El CO2. L'ozó.

Tema 47. Impacte humà sobre la biodiversitat
Extincions antròpiques. Causes i dinàmica.

Tema 48. Les actituds 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 d'ordinador. (3 hores)

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

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

SESSIONS DE PROBLEMES
Sessió 1. Problemes de demografia (I). Càlcul pràctic d'índexs i taxes de natalitat, mortalitat, esperança de vida. Interpretació de piràmides de població. (1 hora)

Sessió 2. Problemes de demografia (II). Fecunditat. Taula de mortalitat. (1 hora)

APRENENTATGE BASAT EN PROBLEMES
Problema 19. Problema sobre un foc forestal per resoldre al camp.

Problema 21. Problema conjunt amb psicobiologia.

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. Historia mínima de la población mundial. Barcelona: Ariel, 1990.

Livi-Bacci, M. Introducción a la demografia. Barcelona: Ariel, 1993.

Margalef, R. Ecología. Barcelona: Omega, 1986.

Margalef, R. Ecología. Barcelona: Planeta, 1992.

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.; Townsend, P. K. Medical anthropology in ecological perspective. Boulder: Westview Press, 1996.

Moran, E. F.; 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.