La biodiversità con il tablet

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Riassunto / Abstract

La Biodiversità è una parte importante dei programmi del biennio del Liceo scientifico. Sarebbe dunque opportuna un’attività sperimentale incentrata sull’identificazione di piante basata su chiavi dicotomiche di riconoscimento on-line. Vengono così superati i tradizionali manuali cartacei. La chiave è stata elaborata dai docenti dell'Università di Trieste (Prof. Nimis) quindi la sua precisione scientifica è attendibile. Sono classificate migliaia di piante quindi quasi tutte quelle presenti in Italia comprese quelle esotiche importate per scopi ornamentali nella maggior parte dei parchi. L'uso del tablet (o dello smartphone) al posto di un manuale cartaceo mi sembra più adatto agli studenti di oggi, inoltre permette di accedere istantaneamente ad un motore di ricerca per avere l'eventuale conferma della specie classificata. 

Scheda sintetica delle attività

E' necessario fare una formazione preliminare sulla Morfologia delle piante (foglia e fiore) perché nel processo di identificazione si incontreranno termini che bisogna conoscere. Si possono utilizzare schede botaniche disponibili nel web, in alcuni libri di testo o moduli e-learning disponibili nello stesso sito che fornisce la chiave dicotomica. I campioni da riconoscere possono essere trovati grazie ad una uscita didattica sia mattutina che pomeridiana in un parco cittadino o lungo un fiume o torrente. Nel primo caso prevarranno le essenze arboree e soprattutto le Conifere, nel secondo le specie erbacee autoctone. È possibile raccogliere i campioni e portarli in un laboratorio a scuola o identificarli sul posto. In entrambi i casi sarebbe auspicabile la realizzazione di una piantina del posto. In seguito si accede ad un software apposito contenente chiavi dicotomiche on-line. E' necessario il collegamento ad internet per cui l’attività può essere fatta in esterno solo se gli studenti sono forniti di tablet o smartphone connessi. In caso contrario andrà fatta in laboratorio sfruttando il collegamento internet della scuola. Ci sono anche versioni cartacee scaricabili ma sono meno efficaci e farebbero perdere l’obiettivo di utilizzare lo strumento più moderno. Successivamente si può approfondire il discorso della salvaguardia della Biodiversità, si può introdurre l'Ecologia, l'Evoluzione e la Tassonomia dei viventi.

Risorse necessarie

  • Tablet (possibilmente uno per studente o almeno uno ogni due studenti o in alternativa smartphone;
  • collegamento ad internet;
  • campioni botanici a portata di mano grazie all’organizzazione di una uscita in un parco cittadino o campioni rimessi in laboratorio previa semplice compilazione di una scheda di campionamento (e magari una foto della pianta originale);
  • mappa del posto in cui si trovano i campioni.

Prerequisiti necessari

  • Conoscenze base di Morfologia delle piante (la foglia e il fiore);
  • saper utilizzare internet.

Obiettivi di apprendimento

  • Comprendere la struttura gerarchica della classificazione dei viventi;
  • saper utilizzare strumenti informatici nello studio delle Scienze Naturali;
  • saper identificare gli organismi vegetali con chiavi dicotomiche on-line;
  • imparare cos’è la Tassonomia e cos’è la Biodiversità.

Dotazioni di sicurezza

Nessuna

Svolgimento

L’attività prevede una uscita (ripetibile anche più volte) in un parco cittadino muniti di tablet con il nuovo strumento on-line: “Strumenti per l’identificazione” del Progetto Dryades dell’Università di Trieste, Dipartimento di Scienze della Vita. Per trovarlo basta digitare su Google “progetto dryades” e scegliere “Progetto KeytoNature Dryades / Dryades Project ... – Trieste”. Progetto KeytoNature Dryades / Dryades Project - University ...
 
 
Si apre la schermata del “Dryades project” nella quale bisogna scegliere: “Strumenti per l’identificazione”...

 

...e poi in sequenza “Guide in rete”, “Organismi” e “Piante vascolari”:

 
A questo punto viene proposto un lungo elenco di chiavi dicotomiche tra cui è possibile scegliere quella più confacente ai propri obiettivi, in base alla preferenza per le piante legnose o erbacee. Io ho scelto “Strumento di identificazione delle piante vascolari per gli studenti del Corso di Botanica Sistematica all’Università di Trieste” che mi sembra la chiave più completa tra quelle fornite con oltre 8000 piante.

 

Dopo aver scelto il pulsante entra:


lo strumento presenta delle opzioni fra cui le istruzioni, elementi di Botanica di base con cui studiare la morfologia senza usare libri di testo e uno mini corso e-learning sulle foglie con la possibilità di fare un test sul riconoscimento dei diversi tipi di foglie:

 

 

 

A questo punto si sceglie il pulsante “Identificazione: chiave dicotomica” che mi permette di accedere alla sequenza di quesiti tipici di una chiave dicotomica: domanda dopo domanda ci si avvicina alla identificazione della specie scelta. 


Nella prima schermata si vede che ad oggi sono presenti oltre 8000 record (specie), un numero più che sufficiente per identificare tutto. La prima domanda posta dalla prima videata riguarda la morfologia più grossolana: si tratta di una pianta parassita attaccata a altra pianta o è una pianta radicante al suolo? La risposta è facile anche grazie alla presenza di immagini di riferimento e va data cliccando il pulsante corretto.

 

Supponiamo di avere in mano un rametto di una Conifera, un Juniperus. Premeremo il pulsante “piante radicanti nel suolo” e otterremo la seconda videata con la seconda domanda, “piante carnose” oppure “piante con caratteristiche diverse” anche qui corredate da immagini molto chiare. Si clicca il pulsante corretto per proseguire. Continuando nell’ipotesi di una conifera scelgo il secondo pulsante.

 

Solo alla sesta domanda trovo quella che mi aspetto di trovare trattandosi di una Conifera: le foglie sono aghiformi o squamiformi oppure non lo sono? Evidente scegliere il primo pulsante e proseguire.

 

Arrivo alla nona domanda e trovo la scelta fra foglie almeno in parte squamiformi o tutte aghiformi. Si comincia evidentemente ad entrare nella morfologia più dettagliata che serve per escludere le altre specie e avvicinarsi a quella corretta. È necessario osservare attentamente e magari essere muniti di una lente. La prova è visibile nell'immagine in alto dove indica "113 record rimanenti", cioè abbiamo già escluso quasi tutte le 8000 specie in catalogo.

 
Nella dodicesima domanda lo strumento ci chiede addirittura di osservare la presenza di una o due strie chiare nella pagina superiore degli aghi. Siamo a livelli di definizione avanzati e lo dimostra il fatto che lo strumento stesso ci dice che ci sono solo 5 record rimanenti cioè solo 5 specie possibili tra cui trovare quella giusta. Siamo molto vicini ma al tempo stesso bisogna stare molto attenti perché è a questo punto che si possono fare errori.

 
Supponendo di scegliere il pulsante in alto “foglia con una sola stria chiara di sopra….” Ci troviamo nella tredicesima videata in cui c’è solo la scelta fra 2 specie, due tipi diversi di Juniperus communis.

 
Se siamo in grado di scegliere tra una specie e l’altra (per esempio Juniperus communis L.) lo strumento ci fornisce una scheda della specie identificata con informazioni e immagini.

 

Il processo di identificazione del nostro campione si è concluso. L'operazione potrebbe richiedere molto tempo all'inizio ma pochi minuti dopo un poco di pratica.

Note e storia

Tassonomia e filogenesi

Linneo riteneva importante dare un nome a tutte le specie esistenti (ricordiamo che era creazionista e fissista). La classificazione in realtà è ancora oggi controversa, sia a livello di microrganismi che a livello di Botanica perché oggi si sente la necessità di classificare le specie non in base alle somiglianze ma in base alla filogenesi. Il grande evoluzionista Charles Darwin ipotizzava legami tra le specie viventi e i loro antenati (Fig. 1). Oggi la Tassonomia tiene conto di questo principio e si sta cercando di revisionare la classificazione per ottenere raggruppamenti monofiletici cioè che rispettino la filogenesi.

Figura 1: appunti di Charles Darwin che mettono in evidenza l'intuizione dell'evoluzionista circa il legame filogenetico tra una specie vivente e i suoi progenitori.
 

Differenza fra classificazione e identificazione
Spesso si usa il termine classificazione a proposito dell’operazione di riconoscimento di una specie. È sbagliato: lo scopo della classificazione biologica è di raggruppare gli organismi a seconda delle loro affinità evolutive, quello dell'identificazione è dare un nome corretto ad un organismo.

Da Linneo al computer
L’identificazione di una specie è sempre stata fatta in due modi:

1. con manuali fotografici, a volte ricchi di immagini ma soggetti ad errori e comprendenti poche centinaia di specie diverse (figura 2).

Figura 2: Esempio di manuale fotografico.


2. con chiavi dicotomiche, più precise ma povere di immagini e che richiedevano la competenza di uno studente che stesse seguendo esercitazioni di Botanica all’Università (figura 3).
   
Figura 3: principali testi di Botanica "La nostra flora" di G. Dalla Fior; “Flora d’Italia” di Sandro Pignatti considerato dagli esperti una Bibbia della Botanica.


Basta però osservare un estratto trovato sul web che mostra la difficoltà di orientarsi in questi testi per un apprendista botanico come potrebbe essere uno studente di seconda Liceo (figura 4).

Figura 4: Estratto di pagina di chiave dicotomica di un manuale cartaceo che mette in evidenza la difficoltà di orientarsi.
 
Oggi è possibile un terzo metodo, l’utilizzo di chiavi dicotomiche on-line che uniscono il rigore della chiave dicotomica alla ricchezza di immagini utili per guidare anche un bambino ad ottenere il risultato: classificare una specie. 
L’Informatica ha reso possibile infatti organizzare i dati in modo logico svincolandosi dal contesto cartaceo. La possibilità di accedere economicamente ad internet con i dispositivi mobili permette di utilizzare gli strumenti di identificazione ovunque.

Bibliografia

Autori

Benenti Mario

Schede / Allegati

Prove di verifica