Scoprire le specie in field/in silico e contributo delle donne nelle Scienza

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Target di riferimento

Liceo: I biennio,  II biennio + quinto anno (su richiesta delle classi)

Istituto Tecnico: I biennio, II biennio + quinto anno Indirizzo biotecnologie, II biennio Indirizzo informatica

DESCRIZIONE DELL'ATTIVITà

Nelle classi del I biennio verrà anzitutto presentato il progetto e le sue finalità. Sarà organizzato un ciclo di lezioni nelle quali verrà trattato il tema della biodiversità, partendo dalla teoria dell’Evoluzione di Darwin, dal concetto di specie e dalla tassonomia e classificazione delle specie (con particolare riferimento agli attuali criteri di assegnazione dei nomi scientifici). Si arriverà al concetto di Biodiversità come risorsa e bene da tutelare, sia per il suo valore intrinseco sia per la necessità di specie a livello di ecosistemi e di filiere produttive. Verranno riportati esempi di reti alimentari e verranno esaminati alcuni ecosistemi, considerando le possibili minacce di origine antropica e di specie aliene. Si parlerà della IUCN Red List ovvero della Lista Rossa delle specie minacciate e si esamineranno alcuni esempi di estinzione nel mondo animale e vegetale. Si prevede un’uscita didattica nel territorio, con un esperto, al fine di osservare la biodiversità del proprio luogo di appartenenza. Successivamente i ragazzi dovranno fare osservazioni libere in ambiente domestico, urbano e rurale, fotografando esemplari e prendendo nota delle coordinate geografiche del luogo di reperimento dell’organismo (animale, vegetale, fungo…). Verrà così realizzata una tabella con tutti i dati raccolti e le immagini, e sarà attribuito il nome scientifico mediante app pre-esistenti, ovvero sarà riconosciuta la specie e si verificherà l’eventuale appartenenza alla IUCN Red List. I ragazzi di una classe prima affronteranno il tema delle figure femminili nelle scoperte scientifiche, comprese quelle legate al territorio.

Per quanto riguarda i ragazzi del secondo biennio e quinto anno dell’Istituto Tecnico ad indirizzo Biotecnologie Sanitarie, verrà proposto un ciclo di lezioni per la presentazione del progetto e l’introduzione alla Biodiversità, ripercorrendo più rapidamente gli stessi argomenti visti per il biennio, in quanto la tematica è stata parzialmente trattata negli anni precedenti. I ragazzi saranno invitati a raccogliere campioni fotografici nelle medesime modalità e lavoreranno sui dati raccolti da loro stessi e dai ragazzi del biennio: per le specie animali si scaricheranno le sequenze di Citocromo Ossidasi I (COI), un gene mitocondriale impiegato nella procedura di DNA Barcoding, mentre per le specie vegetali e fungine si procederà con l’analisi di sequenze ITS1 e ITS2, ovvero regioni spaziatrici tra geni per rRNA. Verranno scelte più sequenze in base alla provenienza geografica e grazie al software MEGAx verranno allineate per estrapolare dati di variabilità genetica e creare alberi filogenetici. Questi grafici metteranno in evidenza le relazioni evolutive e le eventuali diversità su base geografica. Sarà inoltre puntata l’attenzione sui microrganismi fermentanti impiegati in alcune filiere produttive alimentari, farmaceutiche ed energetiche, e sui microrganismi utilizzati nel biorisanamento ambientale. Ogni classe si focalizzerà su uno di questi settori nello specifico.

Gli studenti poi scriveranno un breve articolo in italiano, riportando i risultati ottenuti.

Gli studenti dell’indirizzo di Informatica si occuperanno della catalogazione dei dati raccolti mediante la creazione di un database digitale della biodiversità locale. In tutte le classi interessate verrà presentato il progetto e le sue finalità. Si parlerà della IUCN Red List ovvero della Lista Rossa delle specie minacciate. I ragazzi saranno invitati a riflettere sulle condizioni ambientali del territorio in modo da sviluppare una app e un sito web in modo da consentire la catalogazione tramite un database dei campioni fotografici e relative coordinate geografiche del luogo di reperimento, attribuendo il nome scientifico al campione esaminato. Si potrà così verificare l’eventuale appartenenza della specie individuata alla IUCN Red List.  L’app, sarà in grado di fotografare e memorizzare i dati dei campioni, consentirà negli anni di mappare anche cronologicamente i cambiamenti ambientali ed ecologici del territorio. In questo modo sarà possibile visualizzare in tempo reale i dati inseriti, monitorando in maniera sistematica i cambiamenti del territorio e misurando in maniera statistica l’impatto ambientale delle attività antropiche, cambiamenti climatici, inquinamento, etc. Gli output delle attività rivolte agli studenti di informatica consisteranno nella creazione di un modulo google per la raccolta iniziale dei dati, diffuso a tutta la popolazione studentesca coinvolta nel progetto;  creazione del database, del sito web e della App per la consultazione,  l’inserimento,  la classificazione e lo studio statistico delle specie e campioni oggetto di studio.

Le discipline coinvolte saranno: Scienze Naturali, Biologia e Microbiologia, Inglese, Informatica

Piano delle attività

Azione 1: Elementi di teoria della biodiversità con esperti esterni/interni: Ricerca delle specie nel territorio da parte dei tutti gli alunni e classificazione delle stesse; Approfondimento su donne che hanno dato un contributo consistente al progresso scientifico e appartenenti al territorio: L’attività sarà relativa alla ricostruzione della biografia e dell’attività scientifica di Caterina Scarpellini (1808-1873), nata a Foligno, nipote di Feliciano Scarpellini ed erede delle sue ricerche che si distinse nel campo dell’astronomia presso la Sapienza di Roma. Il monte ore verrà impiegato in una ricerca sul campo e prevede anche la visita alla Biblioteca “Dante Alighieri” di Foligno dove è conservato un piccolo fondo archivistico relativo alla scienziata.

Azione 2: reperimento delle sequenze COI e creazione di alberi filogenetici; Creazione di un database integrato con grafici che esprimono le relazioni genetiche e produzione di un documento finale sull’importanza della biodiversità

Azione 3: Creazione dell’app e sito web “Linnaeus 5.0”

tempi

I biennio

  • azione 1: 10-14 ore

II biennio e quinto anno biotecnologie: azione 2: 15-20 ore 

II biennio e quinto anno informatica: azione 3: 12 ore

discipline principalmente coinvolte

Scienze Naturali, Biologia e Microbiologia, Informatica.

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