Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	Conoscenze elementari di Astronomia, Biologia, Scienze della Terra. Si consiglia fortemente di seguirlo solo dopo aver dato gli esami di base, ovvero al terzo anno della laurea triennale o nella laurea magistrale.
Conoscenze e abilita' da acquisire:	Capacità di analizzare criticamente le ipotesi sull'origine della vita e le ricerche di analoghi su altri pianeti e altrove. Conoscenza dello stato attuale della ricerca scientifica sul problema dell'esistenza di forme di vita al di fuori del nostro pianeta.
Modalita' di esame:	Discussione orale su più argomenti del corso
Criteri di valutazione:	Conoscenza degli argomenti dell'insegnamento. Capacità di discutere e collegare insieme più argomenti di Astrobiologia in maniera critica.
Contenuti:	Il dibattito sull'universalità della vita: Da Lucrezio a Hoyle; La Panspermia; Il problema del pianeta Marte; L'esobiologia nel ventesimo secolo. La vita extraterrestre nella letteratura ed il cinema. Cenni di Biologia: L’acqua. Importanza del carbonio (C) nelle molecole biologiche. Le principali macromolecole presenti nei sistemi viventi. I carboidrati. I lipidi. Le proteine. Acidi nucleici: DNA ed RNA . La formazione delle proteine. La cellula. La riproduzione. Le proprietà dei viventi. Riproduzione e replicazione. Batteri e altre forme di vita pluricellulari. Virus. Viroidi e Virusoidi. Prioni. Nanobi. Crescita, metabolismo. Le mutazioni ed il caso. La selezione naturale. Molecole e atomi essenziali per le forme di vita. La nascita di stelle. La formazione degli elementi chimici. Il gas interstellare. La formazione di molecole interstellari. La polvere cosmica. Formazione e composizione dei planetesimi. Le meteoriti. I composti organici nelle condriti carbonacee. Le micrometeoriti e la polvere cometaria. Origine ed evoluzione del Sistema Solare. La formazione del disco protoplanetario. La nascita dei pianeti. Nascita della Terra e collisioni primordiali. La formazione delle atmosfere. L'effetto serra. L'origine dell'acqua sui pianeti. Gli ambienti originari della vita. Origine della vita sulla Terra: Gli ingredienti della vita. Un mondo ad RNA? Un mondo a tioesteri? Un mondo a liposomi? Un mondo a coacervati? L'esperimento di Miller: produzione di molecole complesse con il concorso di energia. Dalle micromolecole agli aggregati cellulari. Gli aggregati organici precellulari. Il mondo ad RNA: possibilità e problemi. Il primo bioma. Ambienti terrestri estremi: Vita intorno ai black smokers. Vita in regioni idrotermali subacquee. Vita tra i clatrati oceanici. Vita sotto i ghiacci. Vita nelle grotte sulfuree. Il Futuro della Terra: gigante rossa, esplosioni di SN, Impatti, eruzioni vulcaniche, estinzioni. Pianeti e dischi protoplanetari intorno ad altre stelle. Zone abitabili circumstellari e galattiche. Ricerca di vita nel Sistema Solare: L'evoluzione dell'ambiente marziano. Gli esperimenti biologici dei Viking. Meteoriti marziane e batteri fossili. Europa. Titano. Viaggi nello spazio: Il problema della propulsione. Sopravvivenza cellulare nello spazio. Cenni ai problemi di adattamento dell'uomo allo spazio. Cenni agli esperimenti di microgravità. La ricerca di intelligenze extraterrestri: L'equazione di Drake. L'evoluzione di civiltà. Comunicazione con civiltà extraterrestri. Il problema del linguaggio. L'impatto tra due civiltà.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Lezioni frontali e supporti multimediali (presentazioni powerpoint). Durante le lezioni un biologo esperto del settore, il Prof. Gianni Tamino, terrà una serie di seminari sull'origine della vita sulla Terra, sugli organismi estremofili e su habitat estremi del nostro pianeta.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	Presentazioni PowerPoint che saranno consegnate alla fine delle lezioni su supporto digitale o cartaceo
Testi di riferimento:	Galletta, Giuseppe; Sergi, Valentina, Astrobiologia: le frontiere della vita. Milano: U. Hoepli, 2005. Libro di testo in italiano Kolb, Vera M., Astrobiology: an evolutionary approach edited by Vera M. Kolb. Boca Raton: CRC Press, 2015. Lettura suggerita. Approccio biologico al problema. In inglese Longstaff, Alan, Astrobiology: an introduction. Boca Raton: CRC Press, 2015. Lettura Suggerita: approccio generale.