Settori di ricerca

Anatomia comparata e citologia

Comprende ricerche relativamente ad immunobiologia in invertebrati, ai meccanismi evolutivi attraverso la correlazione fra sistema immunitario e neuroendocrino, alle vie di trasduzione del segnale ed alle risposte funzionali di sistemi biologici ai campi magnetici oltre a ricerche sugli effetti di esotossici ambientali su sistemi biologici. Comprende inoltre ricerche inerenti lo studio di alcuni aspetti morfo-funzionali di diversi apparati di anfibi adulti e in sviluppo, particolarmente di cellule specializzate (cromatofori, cellule a mitocondri, cellule di Leydig) presenti come elementi accessori o transitori in vari tessuti, attraverso l’utilizzo di tecniche immunocitochimiche.

Archeo-osteologia applicata

La ricerca si occupa dello studio dell’ Iconografia zoologica applicata ai beni culturali, con particolare riferimento a pitture murali e mosaici, a manufatti di scagliola dell’area Padana, a testi antichi e paramenti sacri. La ricerca archeo-osteologia applicata ai beni culturali focalizzata sulle problematiche inerenti la determinazione tassonomica di reperti ossei provenienti da scavi archeologici al fine di ricavare informazioni circa l’alimentazione, la caccia e l’allevamento; studio di reperti etnoantropologici dei Nativi Americani con particolare riguardo ai materiali di origine animale, in collaborazione con il Centro studi “Red Eagle Woman” di Carpi (MO).

Biogeografia e filogeografia

Una prima linea di ricerca riguarda la tassonomia, la zoogeografia e la faunistica di microinvertebrati di ambienti estremi (tardigradi). Le indagini vengono affrontate con approcci morfologici (microscopia ottica speciale, microscopia elettronica e microscopia confocale) e molecolari (tra i quali il DNA barcoding). Utilizzando sempre i tardigradi come modello animale, una seconda linea di ricerca prende in considerazione le strategie adattative in ambienti estremi, con particolare attenzione al significato adattativo e microevolutivo della dormienza (anidrobiosi, criobiosi, incistamento e uova di durata), anche mediante sperimentazione in laboratorio. Questa linea di ricerca trova una applicazione nella biologia spaziale. Una terza linea di ricerca prende in considerazione l’evoluzione delle life histories e delle strategie riproduttive di invertebrati sempre di ambienti estremi.

Biologia marina ed Ecologia

Le principali linee guida di questo settore della ricerca riguardano lo studio della: i) sessualità, riproduzione, sviluppo larvale e allocazione dell’energia in policheti di ambienti confinati; ii) influenza dei parametri ambientali, della dieta, della taglia del corpo e del tipo di sessualità sulle caratteristiche demografiche e sulla fitness di alcune specie di policheti a ciclo breve e con strategia riproduttiva semicontinua; iii) sinecologia di comunità macrozoobentoniche dell’infralitorale di fondi molli, sia in condizioni naturali che in relazione a fenomeni perturbativi. Negli ultimi anni le ricerche sono state focalizzate sull’analisi degli effetti dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi marini, tramite lo studio delle storie vitali e degli adattamenti genetici di alcune specie modello di policheti.

Botanica, etnobotanica ed archeobotanica

L’impegno scientifico riguarda principalmente tematiche indirizzate alla comprensione dei rapporti pianta – ambiente, valutandone l’espressione sia a livello morfo-funzionale che citologico. Sono, inoltre, stati oggetto di più recente interesse argomenti attinenti l’applicazione delle indagini botaniche ai beni culturali. Le ricerche nell’ambito della botanica, riguardano, essenzialmente la citologia, la morfofisiologia vegetale e le indagini morfologiche su interazioni pianta-ospite a livello cellulare. Le linee di ricerca nell’ambito dell’archeobotanica riguardano principalmente la dettagliata ricostruzione delle interazioni uomo – ambiente vegetale nel corso del tempo, la stima delle risorse disponibili e loro utilizzo, la ricostruzione della dieta vegetale, le ricostruzioni paleoagronomiche, le introduzione di specie, e l’evoluzione dell’ambiente naturale vegetale sotto l’impatto antropico. Le ricerche sono prevalentemente incentrate sul periodo che va dall’Età del Bronzo all’Età Moderna, con attenzione al Periodo Romano e all’Età Medievale, soprattutto in ambito urbano. I risultati delle ricerche sono impiegati per ottenere informazioni relativamente alla dinamica della vegetazione e del clima, in particolare per gli ultimi 15000 anni, anche ad ampia scala geografica, avvalendosi dello studio di carote prelevate in ambiente marino e in ambiente lacustre, di esperienze sul campo, oltre che della conoscenza di metodologie di laboratorio e del riconoscimento/identificazione dei reperti archeobotanici, con particolare riguardo al settore carpologico. Le ricerche archeocarpologiche s’integrano spesso con indagini archeopalinologiche, archeoxilo-antracologiche e archeomicroantacologiche.

Conservazione della Biodiversità vegetale

L’ambito operativo è quello dell’Orto Botanico dell’Università di Modena e Reggio Emilia nelle politiche di protezione e conservazione ambientale. Le ricerche riguardano attività di conservazione integrata in situ / ex situ di entità vegetali rare e minacciate di estinzione, con particolare riguardo alla flora locale, secondo linee guida seguite a livello europeo e in accordo con la Strategia Mondiale della Conservazione. Queste attività prevedono: a) il monitoraggio dello stato di conservazione in situ (negli habitat naturali) delle specie prese in esame; b) la definizione dello stato di rischio secondo gli standard dettati dall’ International Union Conservation Network (IUCN). c) attività di reintroduzione e/o rafforzamento delle popolazioni naturali, mediante l’utilizzo di materiale prodotto presso l’Orto Botanico attraverso tecniche in vivo e in vitro; d) il monitoraggio periodico delle stazioni in collaborazione con Enti territoriali, Parchi, Consorzi di Bonifica, Associazioni operanti sul territorio; e) iniziative di divulgazione alle scuole e al pubblico, attraverso le attività di diffusione della cultura scientifica. Nel corso di queste ricerche vengono anche sperimentati protocolli di coltivazione del tutto (o quasi totalmente) mancanti per le specie qui considerate, estranee all’ambito commerciale, con l’obiettivo di reintrodurre le plantule ottenute nei siti originari.

Conservazione e gestione faunistica

L’attività di ricerca è indirizzata verso: studio della distribuzione e la conservazione della fauna vertebrata regionale (con particolare riferimento ai pesci delle acque interne); indagini faunistiche a supporto della pianificazione territoriale; progetti di recupero e valorizzazione ambientale (ad esempio definizione di reti ecologiche, ripristino di popolazioni di specie a rischio); allestimento di banche dati faunistiche georeferenziate nell’ambito dei Sistemi Informativi Territoriali di enti locali ed aree protette (ad esempio Parchi, Riserve Naturali, Siti d’Importanza Comunitaria ecc.) al fine di integrare l’esigenza di tutela della biodiversità negli ordinari strumenti di governo territoriale.

Ecologia del suolo

Le principali linee di ricerca riguardano la biologia e la ecotossicologia del suolo, prendendo ad esempio in considerazione: i) gli effetti delle pratiche agronomiche sulle dinamiche di popolazione dei microartropodi; ii) gli effetti degli erbicidi sui Collemboli (in campagna e in laboratorio); iii) le interazioni fra Collemboli e funghi del terreno patogeni per i cereali; iv) le storie vitali di Collemboli; v) le interazione Afidi-funghi produttori di metaboliti bioattivi.

Ecologia delle acque interne

Questa linea di ricerca è inerente alla analisi della composizione e della struttura delle comunità di macroinvertebrati bentonici dulciacquicoli di ambienti lentici (sia naturali che artificiali) e lotici. In particolare sono analizzate le comunità di zone umide del modenese e le comunità di macroinvertebrati bentonici marini di substrato molle, anche in funzione dell’impatto antropico, soprattutto attraverso l’analisi della composizione e della struttura delle comunità bentoniche di fondi molli dell’Alto Adriatico con particolare interesse per la componente a Policheti. A questi due filoni di ricerca va sommata l’attività di revisione tassonomica di collezioni zoologiche storiche finalizzate ad evidenziare biodiversità in ambito locale da porre in relazione alle modificazioni del subite dalla fauna locale nell’ultimo secolo, anche in relazione alla gestione del territorio.

Ecotossicologia e Biomonitoraggio

Mauri. L’interesse è rivolto ai diversi aspetti della biologia e dell’ecofisiologia di invertebrati/vertebrati bioindicatori in relazione alla contaminazione ambientale e comprendono lo studio in ambiente o sperimentale in laboratorio di risposte omeostatiche, di effetti di stress o di danno biologico a livello individuale, di popolazione e di comunità, in particolare: i) lo studio e monitoraggio del bioaccumulo di composti metallici e metallo-organici in invertebrati acquatici ( bivalvi, policheti, crostacei) con applicazioni nel campo dell’impatto ambientale; ii) lo studio dell’effetto di metalli e composti metallo-organici sul ciclo biologico e sulla riproduzione in policheti e in crostacei di laboratorio, con particolare attenzione alla previsione degli effetti di impatto a livello di popolazione; iii) la ecotossicologia applicata alla qualità dei sedimenti di ambienti acquatici; iv) lo studio del bioaccumulo di contaminanti e di risposte di stress o danno biologico in micromammiferi terrestri in relazione a traffico veicolare e fonti industriali di contaminazione atmosferica; v) il monitoraggio chimico-fisico della colonna d’acqua in ambienti acquatici, nell’ambito di studi multidisciplinari al fine della caratterizzazione di questi ecosistemi.

Genetica

La ricerca riguarda prevalentemente l’analisi della risposta immunitaria degli insetti nei confronti di batteri (sia patogeni che simbionti) con particolare interesse per insetti di interesse medico ed agrario. A questo ambito principale si abbinano ricerche nell’ambito dell’entomofauna della regione (con campionamento sul campo e creazione di database) ed analisi molecolari sulle basi molecolari di alcuni processi con plasticità fenotipica (variazione di colore, dimensioni etc.) negli insetti.

Geografia fisica e geomorfologia

L’attività di ricerca svolta dal gruppo di Geografia Fisica e Geomorfologia è rivolta da un lato allo studio, alla valutazione e alla mitigazione delle pericolosità e dei rischi geomorfologici e dall’altro allo studio, alla valutazione e alla valorizzazione del patrimonio geomorfologico. Particolare attenzione viene inoltre rivolta alla ricostruzione dell’evoluzione geomorfologica di alcuni siti di studio nelle Dolomiti, nell’Appennino Emiliano e nella Pianura Padana centrale, in rapporto alle variazioni climatiche, alla tettonica e all’antropizzazione.

Geologia stratigrafica e sedimentologica

L’attività di ricerca nel settore della Geologia stratigrafica e sedimentologica comprende numerosi temi di ricerca. Particolare attenzione viene rivolta allo studio: i) di carbonati metano-derivati legati a cold-seep dell’Appennino settentrionale e relazioni fra la risalita di fluidi ricchi in idrocarburi e la formazione di corpi caotici nelle successioni sedimentarie terziarie appenniniche; ii) della Geologia del Quaternario e geoarcheologia, con particolare riferimento alla caratterizzazione stratigrafica e composizionale dei depositi alluvionali nel sottosuolo della pianura modenese; iii) della Geologia regionale in diversi settori dell’Appennino settentrionale, in particolare Appenino emiliano e vogherese e Appennino tosco-romagnolo-marchigiano; iv) di depositi evaporitici di varia età con particolare riferimento alle evaporiti messiniane del Mediterraneo; v) stratigrafico, composizionale e biostratigrafico di unità liguri ed Epiliguri appenniniche e depositi tardo-neogenici e pliocenici del margine appenninico; vi) di sedimenti provenienti dall’Oceano Meridionale per ricostruzioni paleoclimatiche e paleoceanografiche attraverso lo studio dei Nannofossili calcarei.

Mineralogia (cristallografia)

L’attività di ricerca svolta dal gruppo di Mineralogia riguarda, principalmente, lo studio di zeoliti (naturali e di sintesi), di fillosilicati (miche e minerali argillosi), e di materie prime per l’industria ceramica, cercando di approfondire sia l’aspetto cristallochimico-strutturale sia le proprietà tecnologiche e applicative per l’industria e per la protezione ambientale. Una parte importante dell’attività di ricerca è dedicata allo studio dei cambiamenti strutturali in condizioni non ambientali (alta temperatura, alta pressione, diverso ambiente chimico) con particolare attenzione ai processi di disidratazione delle zeoliti ad alta temperatura/alta pressione ed allo scambio cationico sia in minerali argillosi sia nelle zeoliti naturali e di sintesi.

Mineralogia ambientale ed applicata

L’attività di ricerca svolta dal gruppo di mineralogia ambientale ed applicata può essere suddivisa tra due principali filoni di ricerca: i) monitoraggio di sistemi ambientale di particolare interesse naturalistico/economico; ii) ricerca di soluzioni a determinati problemi di inquinamento ambientale con particolare attenzione a suoli, sedimenti e materiali contenti minerali asbesti formi; iii) valutazione delle proprietà reologiche di minerali, rocce e sedimenti al fine di valutarne il potenziale applicativo in differenti settori produttivi (ad esempio, agricoltura, allevamento, edilizia, farmacia, etc). La ricerca comprende pertanto sia attività sul campo (campionamento e costruzione del modello concettuale del sito) sia attività di laboratorio; quest’ultima è finalizzata sia alla caratterizzazione chimica, fisica e mineralogica dei sistemi naturali oggetto di studio, sia alla ricerca di potenziali soluzioni ai problemi di inquinamento privilegiando, a tal fine, l’impiego di minerali naturali o opportunamente modificati. I principali materiali studiati (oltre a campioni di suolo e/o sedimento provenienti da siti oggetto di studio ambientale) sono: minerali argillosi puri, argille provenienti prevalentemente dall’Appennino modenese, bentoniti italiane e zeoliti sia italiane sia estere.

Mineralogia e petrografia regionale

Comprende lo studio di emergenze geologiche locali (Appennino Tosco-Emiliano) prevalentemente per quanto concerne le peculiarità mineralogiche e petrografiche. Sono state prevalentemente caratterizzate, e sono tuttora in corso di studio, diversi geositi e affioramenti geologici (ad esempio ofioliti, idrotermaliti, cavità carsiche, mineralizzazioni atipiche di ambienti sedimentari, etc) del territorio modenese, bolognese e reggiano , valutando con attenzione non solo aspetti mineralogici e petrografici, ma anche aspetti legati alla tutela, alla divulgazione ed alla gestione di siti che rappresentano veri e propri patrimoni naturalistici.

Museologia scientifica: storia, collezioni, e attività dell’Orto Botanico di Modena.

(Dallai, Del Prete, Bosi, Mazzanti). Queste ricerche, già avviate da diversi anni, riguardano: a) approfondimenti sulle collezioni storiche dell’Orto Botanico (erbari, collezioni di semi, frutti e altri reperti vegetali), finalizzate alla catalogazione e alla valorizzazione espositiva. b) riassetto museologico e riorganizzazione sistematica delle collezioni viventi, al fine di valorizzarne le peculiarità storico/scientifiche, tassonomiche ed ecologiche; c) sperimentazione di percorsi/settori tematici e sviluppo di supporti didascalici e informatici anche in relazione alle numerose attività di diffusione della cultura scientifica svolte dall’Orto in questo periodo. Le attività di ricerca in questo settore, che riguardano interventi di organizzazione e valorizzazione tematica delle collezioni, e attività culturali e di sensibilizzazione pubblica sui temi trattati.

Paleontologia e paleoecologia

L’attività di ricerca del gruppo di Paleontologia e Paleoecologia comprende numerosi temi di ricerca che possono essere così riassunti: i) analisi di facies e ricostruzione paleoecologica di complessi di scogliera cenozoici, ruolo e significato delle diverse associazioni di organismi costruttori in risposta alle variazioni climatiche e/o altri fattori di controllo ambientali; ii) evoluzione e biodiversità delle associazioni a coralli del Mediterraneo durante il Cenozoico, costruzione e analisi di database; iii) complessi di scogliera in ambienti marginali e terrigeni: impatto di fattori ambientali come torbidità ed afflusso di nutrienti sulle associazioni a coralli; iv) evoluzione delle biocostruzioni a vermetidi e loro utilizzo in chiave paleobatimetrica e paleoclimatica; v) associazioni a macroforaminiferi (nummulitidi, discociclinidi ed alveolinidi) del Cenozoico e loro utilizzo per la biostratigrafia e la paleoecologia; vi) studio dei “banchi a nummuliti” per determinarne origine e significato litogenetico; vii) studio della materia organica fossile in carbonati biogeni; viii) sedimentologia e paleoecologia di associazioni a metazoi e comunità microbiche; ix) studi archeometrici sul contenuto paleontologico di rocce sedimentarie usate nei monumenti storici e rinvenute in scavi archeologici; x) biostratigrafia di dettaglio dei vari complessi sedimentari dell’intervallo Cambriano sup.-Devoniano del Nord Gondwana, utilizzando prevalentemente conodonti e graptoliti; xi) ricostruzione delle antiche regioni biogeografiche del Paleozoico e dei loro paleoambienti.

Petrografia

Le ricerche petrografiche comprendono sia studi di base sia studi applicativi che possono essere così sintetizzati: i) studio dei processi evolutivi di formazioni sedimentarie e di minerali di genesi secondaria; ii) minerogenesi in ambiente ipogeo in cavità naturali, dove talora gli abbondanti accumuli di materiale organico presenti creano condizioni chimico-fisiche assolutamente peculiari; iii): studi archeometrici di manufatti bronzei allo scopo di determinare possibili aree di approvvigionamento delle materie prime e ottenere indicazioni sui metodi di lavorazione metallurgica.

Zoologia e Zoologia degli Invertebrati

I principali campi della ricerca riguardano la faunistica, sistematica, biogeografia ed ecologia di bassi metazoi e Crostacei; gli studi sono incentrati su un raggruppamento di animali noti collettivamente come meiofauna. La meiofauna consiste di animali invertebrati abbastanza piccoli (dimensioni comprese tra 0.063 mm e 1 mm) da vivere negli interstizi dei sedimenti acquatici, e quasi tutti i più importanti phyla animali hanno rappresentanti interstiziali, con alcuni phyla esclusivamente di dimensioni meiobentoniche. Usando tecniche avanzate di microscopia e l’approccio molecolare il gruppo di ricerca è impegnato nel ricostruire le relazioni evolutive all’interno e tra gruppi quali Gastrotrichi, Loricifera, Chinorinchi e Copepodi Arpacticoidi. Inoltre vengono affrontate tematiche volte a verificare i fattori, biotici ed abiotici, che influenzano la distribuzione e l’abbondanza degli organismi meiobentonici e a valutare l’impatto che stress naturali e/o antropogenici, hanno sulle comunità meiobentoniche marine.

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