Disciplina Discipline BIE5751
Macroevolução: Teoria e Aplicações
Macroevolution: Theory and Applications

Área de Concentração: 41134

Concentration area: 41134

Criação: 09/12/2021

Creation: 09/12/2021

Ativação: 09/12/2021

Activation: 09/12/2021

Nr. de Créditos: 5

Credits: 5

Carga Horária:

Workload:

Docentes Responsáveis:

Professors:

Gustavo Burin Ferreira

Laura Rodrigues Vieira de Alencar

Tiago Bosisio Quental

Objetivos:

A disciplina tem como objetivo familiarizar os alunos com conceitos e ferramentas em macroevolução. Essa familiarização se dará através de aulas expositivas, discussões de artigos seminais e avanços recentes, bem como através do contato direto com os principais e mais recentes métodos. Desse modo, pretende-se que ao final da disciplina os alunos tenham bases teóricas e práticas que os permitam visualizar e discutir seus trabalhos em um contexto macroevolutivo.

Objectives:

This course aims to familiarize students with the concepts and tools in macroevolution. This will be done through lectures, the discussion of seminal and recent paper, as well as by “ a hands-on” contact with the recent methods. By the end of the course students should have acquired the theoretical and practical foundations that would allow them to visualize and discuss their own work in a macroevolutionary context.

Justificativa:

Apesar da reconhecida importância de uma perspectiva evolutiva em estudos ecológicos, essa perspectiva está geralmente restrita a processos evolutivos de escala temporal curta (e.g. aqueles estudados em microevolução). No entanto, processos que ocorrem em escala temporal mais ampla (e.g. aqueles estudados em macroevolução) podem ser relevantes para entendermos diversos fenômenos ecológicos. Na presente disciplina trataremos dos principais conceitos da área de macroevolução com ênfase nos mecanismos ecológicos potencialmente envolvidos na geração de padrões macroevolutivos.

Rationale:

Despite the importance of an evolutionary perspective in ecological studies, this is typically restricted to short-term evolutinary processes (e.g. those studied by microevolution). However, processes that occur on a broader temporal scale (e.g. those studied by macroevolution) might also be relevant for understanding several ecological phenomena. In this discipline we will present the main macroevolutinary concepts with emphasis on the ecological mechanisms potentially involved in the generation of macroevolutionary patterns.

Conteúdo:

1. Conceitos básicos em Macroevolução: Especiação, Extinção, Evolução Fenotípica, Seleção no nível de espécie, Extinções em massa, Radiações evolutivas, Inovações-chave; 2. Padrões de biodiversidade: Gradiente latitudinal de diversidade, Padrões globais de diversidade em tempo profundo; 3. Mecanismos ecológicos e seus impactos nas taxas de diversificação; 4. Dados e Métricas: Tipos de dados (paleontológicos e neontológicos), taxas de especiação, taxas de extinção, taxas de evolução morfológica; 5. Noções de probabilidade e modelos de nascimento e morte: Processo de Poisson, Cadeias de Markov; 6. Principais métodos de macroevolução

Content:

1. Basic concepts in Macroevolution: Speciation, Extinction, Phenotipical Evolution, Species-level selection, Mass extinctions, Evolutionary radiations, Key innovations; 2. Patterns of biodiversity: Latitudinal diversity gradient, Global Biodiversity patterns on deep time; 3. Ecological mechanisms and their impact on diversification rates; 4. Data and Metrics: Data types (paleontological and neontological), speciation rates, extinction rates, morphological evolution rates; 5. Notions of probability and birth-death models: Poisson process, Markov Chains; 6. Main methods in macroevolution.

Forma de Avaliação:

A avaliação será feita baseada em um ensaio sobre tópicos em macroevolução (70% da nota), no desempenho em exercícios práticos usando o ambiente de programação R (15% da nota), e participação em aula (15% da nota).

Type of Assessment:

Evaluation will be based on an essay on macroevolutinary topics (70% of the grade), on the performance on practical exercises using the programming environment R (15% of the grade), and class participation (15% of the grade).

Observação:

O curso será lecionado totalmente em ambiente virtual: A- 100% das atividades desenvolvidas com toda a classe (aulas, exercícios práticos em “classe”, discussão de artigos) serão no formato não-presencial e síncrona. Não haverá necessidade da presença de alunos e docentes na Universidade. A interação entre professores e alunos ocorrerá nos períodos de aula e, se necessário, esclarecimentos por e-mail. 2- Durante as 6 horas de aulas diárias (divididas em dois blocos, manhã e tarde), as atividades síncronas ocorrerão em ambos os blocos, com intervalos de 10 minutos dentro dos blocos, e um intervalo para o almoço de 12pm as 2pm entre os blocos. 3- As aulas serão síncronas. O material da disciplina (pdf dos slides das aulas, textos de apoio e de leitura obrigatória) ficará disponível na Plataforma google sala de aula montada para a disciplina. 4- A princípio, a plataforma usada para as aulas será o Google Meet, disponível a todos os membros da USP. Se necessário o uso de outra plataforma para alguma atividade especifica, será escolhida uma de acesso gratuito. 5- A frequência em aulas será verificada pela presença efetiva dos alunos em aula, verificada em tela. Portanto, é necessário que os alunos tenham acesso à câmera e microfone para assistirem as aulas. Preferencialmente, assistir as aulas em computador.

Notes/Remarks:

The course will be taught entirely in a virtual environment: A- 100% of the activities (classes, practical exercises in “class”, discussion of articles) will be in a non-presential and synchronous format. There will be no need for the presence of students and faculty at the University. The interaction between teachers and students will take place during class and, if necessary, clarifications by email. 2- During the 6 hours of daily classes (divided into two blocks, morning and afternoon), synchronous activities will take place in both blocks, with a 10-minute break within blocks, and a lunch break from 12pm to 2pm between blocks. 3- Classes will be synchronous. The course material (pdf of the class slides, support texts and required reading) will be available on the google classroom platform set up for the course. 4- Initially, the platform used for the classes will be Google Meet, available to all USP members. If it is necessary to use another platform for a specific activity, a free access platform will be chosen. 5- Class attendance will be verified by the presence of students in class, verified on screen. Therefore, it is necessary that students have access to the camera and microphone to attend classes. Preferably, attend classes on a computer.

Bibliografia:

Foote, M. & Miller, A. I., 2007. Principles of Paleontology. W.H. Freeman, 354pp. Benton, M. J. 2015, Exploring macroevolution using modern and fossil data. Proc. R. Soc. B. 282:20150569. Benton , M. J. 2016, Origins of Biodiversity. PLoS Biol 14(11):e2000724. Blitztein, J. K. & Huang, J., 2015. Introduction to Probability. CRC Press, Boca Raton, FL. Serrelli, E. & Gontier, N. (eds), 2015. Macroevolution: Explanation, Interpretation and Evidence. Springer International Publishing Switzerland. Nee, S. 2006. Birth-Death models in Macroevolution. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 37:1-17. Rabosky, D. L. 2013. Diversity-Dependence, Ecological Speciation, and the Role of Competition in Macroevolution. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 44:481-502 Allen, L. J. S. 2010. An Introduction to Stochastic Processes with Applications to Biology. 2nd edition. CRC Press, Boca Raton, FL. Otto, S. P. & Day, T. 2007. A Biologist's Guide to Mathematical Modeling in Ecology and Evolution. Princeton University Press, Princeton, New Jersey. BIBLIOGRAFIA (em inglês): Foote, M. & Miller, A. I., 2007. Principles of Paleontology. W.H. Freeman, 354pp. Benton, M. J. 2015, Exploring macroevolution using modern and fossil data. Proc. R. Soc. B. 282:20150569. Benton , M. J. 2016, Origins of Biodiversity. PLoS Biol 14(11):e2000724. Blitztein, J. K. & Huang, J., 2015. Introduction to Probability. CRC Press, Boca Raton, FL. Serrelli, E. & Gontier, N. (eds), 2015. Macroevolution: Explanation, Interpretation and Evidence. Springer International Publishing Switzerland. Nee, S. 2006. Birth-Death models in Macroevolution. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 37:1-17. Rabosky, D. L. 2013. Diversity-Dependence, Ecological Speciation, and the Role of Competition in Macroevolution. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 44:481-502 Allen, L. J. S. 2010. An Introduction to Stochastic Processes with Applications to Biology. 2nd edition. CRC Press, Boca Raton, FL. Otto, S. P. & Day, T. 2007. A Biologist's Guide to Mathematical Modeling in Ecology and Evolution. Princeton University Press, Princeton, New Jersey.

Bibliography:

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Tipo de oferecimento da disciplina:

Não-Presencial

Class type:

Não-Presencial