Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021

Biologie Master Information
Wahlvertiefungen
Wahlvertiefung: Ökologie und Evolution
Obligatorische Konzeptkurse
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-0323-00LPlant EcologyO3 KP2VJ.  Alexander
KurzbeschreibungThis class focuses on ecological processes involved with plant life, mechanisms of plant adaptation, plant-animal and plant-soil interactions, plant strategies and implications for the structure and function of plant communities. The discussion of original research examples familiarises students with research questions and methods, and how to evaluate results and interpretations.
LernzielAfter attending this course, you will be able to:
1. Use your understanding of plant ecological theory to interpret primary data (tables, graphs) from ecological studies.
2. Critically evaluate evidence and conclusions presented in ecological studies based on your understanding of plant ecological processes.
3. Apply your knowledge of plant ecology to make general predictions about major responses of plant communities to biotic and environmental perturbations.
4. Evaluate the main methodological approaches used to study ecological processes in plants, and decide when they should be applied to address a research question.
InhaltPlant communities can be spectacularly diverse, which has long puzzled ecologists since all plants compete for the same few limiting resources. Plants also represent the matrix of ecological communities, and the structure and dynamics of plant populations drives the functioning of terrestrial ecosystems. This course provides insight into these broad themes by providing an introduction to the essential ecological processes involved with plant life. We use original research examples to discuss how ecological questions are studied and how results are interpreted. Specific topics include:

- Plant functional traits (e.g. leaf economics, phenology), and how they determine interactions between plants and their physical environment.
- Plant life-history, and the different ecological strategies plants have developed to grow, survive and reproduce.
- Intra- and interspecific competition as regulators of plant population dynamics and multispecies coexistence.
- Interactions between plants and their friends (e.g. symbiotic fungi, pollinators) and enemies (e.g. herbivores, pathogens) above- and below-ground.
- Plant functional types and rules in the assembly of plant communities.
SkriptHandouts and further reading will be available electronically through the course Moodle at the beginning of the semester.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites
- General knowledge of plant biology
- Basic knowledge of plant sytematics
- General ecological concepts
Wahlpflicht Masterkurse
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-0310-00LNaturschutz und Naturschutzbiologie Information W2 KP2GF. Knaus
KurzbeschreibungIn dieser Vorlesung setzen sich die Studierenden mit biologisch-ökologischen Konzepten, philosophischen Grundlagen und praktischen Umsetzungsmöglichkeiten des Naturschutzes auseinander. Anhand konkreter Beispiele werden sie sich unterschiedlicher Betrachtungsweisen und Wertvorstellungen im Zusammenhang mit naturschützerischen Aktivitäten bewusst.
LernzielStudierende dieser Vorlesung können:
- die zeitliche Entwicklung und den aktuellen Zustand der Biodiversität nachvollziehen und mögliche weitere Entwicklungen abschätzen
- die ökonomischen, rechtlichen, politischen und philosophischen Grundlagen des Naturschutzes darlegen
- verschiedene Möglichkeiten aufzeigen, wie Naturschutz in der Praxis umgesetzt werden kann
- normative Elemente im Naturschutz identifizieren und kritisch hinterfragen
- ein Naturschutzprojekt von A-Z analysieren und evaluieren
InhaltDie Vorlesung deckt folgende Inhalte ab:
- Beschreiben und analysieren des historischen, aktuellen und zukünftigen menschlichen Einflusses auf die Biodiversität.
- Erkunden unterschiedlicher Ansätze des Naturschutzes und deren Umsetzungsinstrumente wie Arten- und Lebensraumschutz, Vertragsnaturschutz, Renaturierungen, Natur- und Nationalparks.
- Betrachten von ethisch-moralischen, gesetzlichen, ökonomischen, praktischen und anderen Beweggründen für den Naturschutz.
- Kennenlernen von relevanten Theorien rund um den Naturschutz, z.B. Verletzlichkeit von kleinen Populationen, Ecosystem Services, Biodiversität, etc.
- Kennenlernen von praktischen Beispielen auf Exkursionen, selbständiges analysieren und bewerten von konkreten Naturschutzprojekten.
SkriptKein Skript
LiteraturKüster H. 1999: Geschichte der Landschaft in Mitteleuropa. Von der Eiszeit bis zur Gegenwart. Beck, München, Germany. 424p.
Piechocki R. 2010: Landschaft, Heimat, Wildnis. Schutz der Natur - aber welcher und warum? Beck'sche Reihe, Beck, München, Germany. 266p.
Primack R.B. 2008: A primer of Conservation Biology. Fourth Edition. Sinauer Associates, Sunderland MA, USA. 349p.
Voraussetzungen / BesonderesKenntnisse aus den folgenden LV sind vorausgesetzt:
- Allgemeine Biologie I
- Allgemeine Biologie II
- Biologie III: Ökologie
- Biologie IV: Diversität der Pflanzen und Tiere
701-1450-00LConservation GeneticsW3 KP4GR. Holderegger, M. C. Fischer, F. Gugerli
KurzbeschreibungThe course deals with conservation genetics and its practical applications. It introduces the genetic theories of conservation genetics, such as inbreeding depression, adaptive genetic diversity or fragmentation. The course also shows how genetic methods such as eDNA and metabarcoding are used in conservation management, and it critically discusses the benefits and limits of conservation genetics.
LernzielGenetic and evolutionary argumentation is an important feature of conservation biology. The course equips students with knowledge on conservation genetics and its applications in conservation management. The course introduces the main theories of conservation genetics and shows how genetic methods are used in conservation management. In addition, it critically discusses the benefits and limits of conservation genetics. Practical examples dealing with animals and plants are presented.
InhaltThere are 4 hours of lectures, presentations and group work per week. Students also have to spend about 3 hours per week on preparatory work for the following week. Every week, one subject will be presented by one of three lecturers.

Overview of themes:
Barcoding, eDNA metabarcoding and genetic monitoring; effects of small population size, genetic drift and inbreeding; neutral and adaptive genetic diversity; hybridization; gene flow, fragmentation and connectivity.

Specific topics:
(1) Species and individual identification: barcoding; metabarcoding; eDNA; estimation of census population size; habitat use and genetic monitoring.
(2) Inbreeding and inbreeding depression: small population size; bottlenecks; genetic drift; inbreeding and inbreeding depression; effective population size.
(3) Adaptive genetic diversity: neutral and adaptive genetic variation; importance of adaptive genetic diversity; methods to measure adaptive genetic variation.
(4) Hybridization and monitoring of genetic diversity: gene introgression; gene flow across species boundaries; demographic swamping; monitoring of genetic diversity.
(5) Half day excursion: practical example of conservation genetics on fragmentation.
(6) Discussion and evaluation of excursion; gene flow: historical and contemporary gene flow and dispersal; fragmentation and connectivity.
(7) Oral examination.
SkriptNo script; handouts and material for downloading will be provided.
LiteraturThere is no textbook for this course, but the following books are recommended:
Allendorf F.W., Luikart G.; Aitken S.N. 2013. Conservation and the Genetics of Populations, 2nd edition. Wiley, Oxford.
Frankham R., Ballou J.D., Briscoe D.A. 2010. Introduction to Conservation Genetics, 2nd edition. Cambridge University Press, Cambridge.

The following book and booklets in German are targeted to conservation professionals:
Holderegger R., Segelbacher G. (eds.). 2016. Naturschutzgenetik. Ein Handbuch für die Praxis. Haupt, Bern.
Csencsics D., Gugerli F. 2017. Naturschutzgenetik. WSl Berichte 60: 1-82 (free download: https://www.wsl.ch/de/publikationensuchen/wsl-berichte.html)
Voraussetzungen / BesonderesRequirements:
Students must have a good background in genetics as well as in ecology and evolution. The courses "Population and Quantitative Genetics" or "Evolutionary Genetics" should have been attended.

Examination:
A final oral examination on the content of the course and the excursion are integral parts of the course.

Teaching forms:
The course needs the active participation of students. It consists of lectures, group work, presentations, discussions, reading and a half-day excursion.
701-1424-00LGuarda-Workshop in Evolutionary Biology Information
Der Kurs hat eine Teilnehmerbeschränkung. Um sich für den Kurs anzumelden, müssen Sie sich sowohl über mystudies als auch über die Webseite der Universität Basel http://evolution.unibas.ch/teaching/guarda/index.htm einschreiben.
W3 KP4PS. Bonhoeffer
KurzbeschreibungDieser Kurs ist fuer Studenten mit grossem Interesse an evolutionaerer Biologie. Das Ziel des Kurses ist es in kleinen Teams von 4-5 Studenten eigenstaendig wissenschaftliche Projekte zu entwickeln. Die Studenten werden angeleitet von Prof. D. Ebert (Basel) und Prof. S. Bonhoeffer (ETHZ). Zusaetzlich werden jedes Jahr zwei international angesehene Experten eingeladen.
LernzielSiehe Link http://evolution.unibas.ch/teaching/guarda/index.htm
InhaltSiehe link http://evolution.unibas.ch/teaching/guarda/index.htm
Skriptkeines
Literaturkeine
Voraussetzungen / BesonderesDa der Kurs nur eine begrenzte Teilnehmerzahl erlaubt, ist die Anmeldung fuer den Kurs notwendig. Bitte melden Sie sich ueber die Kurs-Website (siehe Link http://evolution.unibas.ch/teaching/guarda/index.htm) an.
551-0216-00LMykologischer Feldkurs Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 8
W3 KP3.5PR. Berndt, M. A. Garcia Otalora
KurzbeschreibungDie mykologische Feldwoche ist ein kombiniertes Gelände- und Laborpraktikum. Die Studierenden erhalten eine Einführung in die Arten- und Formenvielfalt der Asco- und Basidiomyceten und lernen, wie man Pilze für wissenschaftliche Zwecke sammelt, mikroskopiert und bestimmt. Dieses Jahr liegt der Schwerpunkt auf den Lichenisierten Pilzen («Flechten»).
LernzielErwerb von Artenkenntnis bei Pilzen.
Sammeln, Dokumentieren und Herbarisieren von Pilzen für wissenschaftliche Zwecke.
Methoden der Pilzmikroskopie.
Umgang mit mykologischer Bestimmungsliteratur.
Erlernen der bestimmungswichtigen makroskopischen und mikroskopischen Merkmale der Pilze und der notwendigen Fachterminologie.
InhaltEinführung in die Systematik der Asco- und Basidiomyceten. Exkursionen zum Kennenlernen von Pilzen am Standort. Untersuchung und Bestimmung der Funde im Kursraum. Makroskopische und mikroskopische Merkmale von Lichenisierten Pilzen (Flechten), Basidiomyceten, Grossgruppen der pflanzenparasitischen Pilze (v. a. Rostpilze).
SkriptKursunterlagen werden abgegeben
LiteraturSpezialliteratur für die Bestimmung wird bereitgestellt.
Voraussetzungen / BesonderesDer Kurs ist auf maximal acht Teilnehmende beschränkt. Schriftliche Anmeldung bei den Dozierenden erforderlich.
Voraussetzung: Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer lesen vor dem Kurs ausgewählte Lehrbuchkapitel (nach Vereinbarung) und erarbeiten sich die für den Kurs erforderlichen mykologischen Basiskenntnisse.
751-5110-00LInsects in AgroecosystemsW2 KP2VC. De Moraes, A. Kantsa, D. Lucas Gomes Marques Barbosa
KurzbeschreibungThis class will focus on insect-plant interactions in agroecosystems, and how the unique man-made agricultural community effects insect populations leading to pest outbreaks. Key concepts in pest prediction and management will be discussed from an ecological perspective.
LernzielAt the end of this course, students will understand what biotic and abiotic factors contribute to pest outbreaks, why some modern pest management techniques have failed over time, and the trade-offs associated with the use of different pest control methods. Our approach will allow students to apply their knowledge to a variety of pest management situations. Additionally, students will learn about current research goals in agroecology and how these goals are being addressed by scientists engaged in agricultural research.
InhaltThe focus of this course will be on understanding how the ecologies of agricultural systems differ from natural ecosystems, and how these difference affect the population dynamics of insect pests and natural enemies. Each section of the course is centered around a basic ecological, biological or engineering theme such as host shift, physiological time, or sampling techniques. Different management techniques will be discussed, as well as the ecological basis behind why these techniques work and why they sometimes fail. The role of insects in spreading economically important plant diseases will also be discussed. Recent advances in research will also be addressed throughout the course and reinforced with periodic readings of primary literature.
SkriptProvided to students through ILIAS
LiteraturSelected required readings (peer reviewed literature, selected book chapters).
701-1418-00LModelling Course in Population and Evolutionary Biology Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 20.

Priority is given to MSc Biology and Environmental Sciences students.
W4 KP6PS. Bonhoeffer, V. Müller
KurzbeschreibungDieser Kurs ist eine praktische Einfuehrung in die mathematische/computerorientierte Modellierung biologischer Prozesse mit Schwerpunkt auf evolutionsbiologischen und populationsbiologischen Fragestellungen. Die Modelle werden in der Open Source software R entwickelt.
LernzielDen Teilnehmern soll der Nutzen der Modellierung als ein Hilfsmittel zur Untersuchung biologischer Fragestellungen vermittelt werden. Die einfacheren Module orientieren sich mehrheitlich an Beispielen aus der ehemaligen Vorlesung "Oekologie und Evolution: Populationen" (Skript von der Kurswebseite zugaenglich). Die fortgeschrittenen Module orientieren sich an aktuellen Forschungsthemen. Hierbei werden auch Fragestellungen untersucht, die zwar konzeptionell und methodisch auf Evolutions- und Populations-biologischen Ansaetzen beruhen, aber sich mit anderen Bereichen der Biologie befassen.
Inhaltsiehe www.tb.ethz.ch/education/learningmaterials/modelingcourse.html
SkriptDetaillierte Handouts für alle Module sind an der Webseite des Kurses zu finden. Zusaetzlich ist das Skript für die frühere Vorlesung "Oekologie und Evolution: Populationen" auch zugaenglich, und enthaelt weitere relevante Informationen.
Voraussetzungen / BesonderesDer Kurs basiert auf der Open Source Software R. Programmiererfahrung in R ist nuetzlich, aber keine Voraussetzung. Ebenso ist der Kurs 701-1708-00L Infectious Disease Dynamics nützlich, aber keine Voraussetzung.
701-0364-00LFlora und Vegetation der Alpen Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Zur dieser Vorlesung gehört eine 4-tägige Exkursion (max. 24 Plätze) nach Davos. Für eine Teilnahme an der Exkursion muss die Lehrveranstaltung «Böden und Vegetation der Alpen» (Nr. 701-0362-00) separat belegt werden.
W1 KP1VA. Widmer
KurzbeschreibungDiese Lehrveranstaltung vermittelt eine Einführung in die Flora und Vegetation der Alpen. Dazu gehören die klimatischen Bedingungen auf unterschiedlichen Höhenstufen, die Herkunft der Alpenpflanzen, Diversitätszentren, ökologische Ansprüche und Anpassungen an die vorherrschenden Umweltbedingungen, sowie charakteristische Pflanzengesellschaften auf unterschiedlichen Höhenstufen und Bodentypen.
LernzielDie Studierenden
- verstehen, wie Klima- und Bodenfaktoren das Vorkommen und die Verbreitung von Alpenpflanzen beeinflussen.
- kennen charakteristische Pflanzenarten der subalpinen und alpinen Stufe in den Alpen
- sind vertraut mit charakteristischen Pflanzengesellschaften auf sauren, basischen und ultrabasischen Böden der subalpinen und alpinen Stufe.
InhaltKlimatische Bedingungen auf unterschiedlichen Höhenstufen in den Alpen; Herkunft und Verbreitungsmuster; Diversitätszentren; ökologische Ansprüche und Anpassungen an die vorherrschenden Umweltbedingungen; Höhenstufen; charakteristische Pflanzengesellschaften auf unterschiedlichen Ausgangsgesteinen (Dolomit, saures und basisches Silikat, Serpentinit).
SkriptVorlesungsunterlagen werden abgegeben.
LiteraturLandolt E. 2003: Unsere Alpenflora. 7.Aufl., SAC-Verlag.
Voraussetzungen / BesonderesSolide Grundkenntnisse in systematischer Botanik und erfolgreiche Absolvierung der Lehrveranstaltung "Systematische Biologie: Pflanzen" (Nr. 701-0360-00). Im Weiteren ist die vorgängige Teilnahme am Blockkurs "Pflanzendiversität" (Nr. 701-2314-00L), resp. der beiden Einzelkurse "Pflanzendiversität: kollin / montan" (701-0314-00L) und "Pflanzendiversität: subalpin / alpin" (701-0314-01L), empfohlen.

Besonderes:
Zu dieser Vorlesung gehört der Kurs "Böden und Vegetation der Alpen" (Nr. 701-0362-00). Dieser umfasst aktuell drei Exkursionstage in der Region Davos und findet voraussichtlich zwischen dem 12. und 17. Juli 2021 statt. Genauere Angaben folgen zu Beginn des Frühjahrssemester 2021. Programmänderungen und -anpassungen auf Grund der Corona-Situation sind möglich und werden zeitnah kommuniziert.
701-1708-00LInfectious Disease DynamicsW4 KP2VS. Bonhoeffer, R. D. Kouyos, R. R. Regös, T. Stadler
KurzbeschreibungThis course introduces into current research on the population biology of infectious diseases. The course discusses the most important mathematical tools and their application to relevant diseases of human, natural or managed populations.
LernzielAttendees will learn about:
* the impact of important infectious pathogens and their evolution on human, natural and managed populations
* the population biological impact of interventions such as treatment or vaccination
* the impact of population structure on disease transmission

Attendees will learn how:
* the emergence spread of infectious diseases is described mathematically
* the impact of interventions can be predicted and optimized with mathematical models
* population biological models are parameterized from empirical data
* genetic information can be used to infer the population biology of the infectious disease

The course will focus on how the formal methods ("how") can be used to derive biological insights about the host-pathogen system ("about").
InhaltAfter an introduction into the history of infectious diseases and epidemiology the course will discuss basic epidemiological models and the mathematical methods of their analysis. We will then discuss the population dynamical effects of intervention strategies such as vaccination and treatment. In the second part of the course we will introduce into more advanced topics such as the effect of spatial population structure, explicit contact structure, host heterogeneity, and stochasticity. In the final part of the course we will introduce basic concepts of phylogenetic analysis in the context of infectious diseases.
SkriptSlides and script of the lecture will be available online.
LiteraturThe course is not based on any of the textbooks below, but they are excellent choices as accompanying material:
* Keeling & Rohani, Modeling Infectious Diseases in Humans and Animals, Princeton Univ Press 2008
* Anderson & May, Infectious Diseases in Humans, Oxford Univ Press 1990
* Murray, Mathematical Biology, Springer 2002/3
* Nowak & May, Virus Dynamics, Oxford Univ Press 2000
* Holmes, The Evolution and Emergence of RNA Viruses, Oxford Univ Press 2009
Voraussetzungen / BesonderesBasic knowledge of population dynamics and population genetics as well as linear algebra and analysis will be an advantage.
701-1410-01LQuantitative Approaches to Plant Population and Community EcologyW2 KP2VJ.  Alexander, T. Walker
KurzbeschreibungThis course presents leading problems in plant population, community and ecosystem ecology and modern tools to address them. Topics include parameterising models of plant population dynamics, using biological networks to investigate species coexistence, exploring the physiological and functional basis of plant life history strategies and quantifying how plants influence ecosystem functioning.
LernzielStudents will attain deep insight into topics at the cutting edge of plant ecological research, whilst developing specific skills that can later be applied to basic and applied ecological problems.
751-4505-00LPlant Pathology IIW2 KP2GB. McDonald
KurzbeschreibungPlant Pathology II focuses on disease control in agroecosystems based on biological control, pesticide applications and breeding of resistant crop cultivars. The genetics of pathogen-plant interactions will be explored in detail as a basis for understanding the development of boom-and-bust cycles and methods that may be used to prevent the evolution of pathogen virulence and fungicide resistance.
LernzielAn understanding of the how biological control, pesticides and plant breeding can be used to achieve sustainable disease control. An understanding of the genetic basis of pathogen-plant interactions and appropriate methods for using resistance to control diseases in agroecosystems.
InhaltPlant Pathology II will focus on disease control in agroecosystems based on biological control, pesticide applications and breeding of resistant crop cultivars. The genetics of pathogen-plant interactions will be explored in detail as a basis for understanding the development of boom-and-bust cycles and methods that may be used to prevent the evolution of pathogen virulence and fungicide resistance.

Lecture Topics and Tentative Schedule

Week 1 Biological control: biofumigation, disease declines, suppressive soils.

Week 2 Biological control: competitive exclusion, hyperparasitism.

Week 3 Chemical control: History of fungicides in Europe, fungicide properties, application methods.

Week 4 Fungicide categories and modes of action, antibiotics, fungicide development, fungicide safety and risk assessment (human health).

Week 5 Resistance to fungicides. Genetics of fungicide resistance, ABC transporters, risk assessment, fitness costs. FRAC risk assessment model vs. population genetic risk assessment model.

Week 6 Genetics of pathogen-plant interaction: genetics of pathogens, genetics of plant resistance, major gene and quantitative resistance, acquired resistance. Flor's GFG hypothesis and the quadratic check, the receptor and elicitor model of GFG, the guard model of GFG.

Week 7 Resistance gene structure and genome distribution, conservation of LRR motifs across eukaryotes. Genetic basis of quantitative resistance. QTLs and QRLs. Connections between MGR and QR. Durability of QR.

Week 8 Genetic resistance: Costs, benefits and risks.

Week 9 Non-host resistance. Types of NHR. NHR in Arabidopsis with powdery mildews. NHR in maize and rice. Avirulence genes and pathogen elicitors. PAMPs, effectors, type-III secretion systems, harpins in bacteria. Fungal avirulence genes.

Week 10 Easter holiday no class.

Week 11 Sechselauten holiday no class.

Week 12 Host-specific toxins. GFG for toxins and connection to apoptosis. Fitness costs of virulence alleles. Diversifying selection in NIP1.

Week 13 Boom and bust cycles for resistance genes and fungicides and coevolutionary processes. Pathogen genetic structure and evolutionary potential. Genetic structure of pathogen populations in agroecosystems, risk assessment for pathogen evolution and breeding strategies for durable resistance.

Week 14 Resistance gene and fungicide deployment strategies for agroecosystems.

Week 15 Genetic engineering approaches to achieve disease resistant crops.
SkriptLecture notes will be available for purchase at the cost of reproduction.
LiteraturLecture notes will be available for purchase at the cost of reproduction.
Voraussetzungen / BesonderesPlant Pathology I provides a good preparation for Plant Pathology II, but is not a prerequisite for this course.
701-1462-00LEvolution of Social Behavior and Biological Communication Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 24
W3 KP2VM. Mescher
KurzbeschreibungThis course addresses presents core concepts in the study of behavior and biological communication from a Darwinian perspective, with a focus on the evolution of sociality and the emergence of higher-level biological organization. It will entail lectures and discussion of selected readings from relevant primary and secondary literature.
LernzielStudents will become familiar with the application of Darwinian evolutionary theory to the study of behavior, communication, and social organization. They will also gain insight into the relevance of these topics for broader intellectual questions in biology, as well as for the organization of human societies.
InhaltThis course will begin with an exploration of key concepts, including the central role of information in biology and Darwinian explanations for the emergence of adaptation and functional complexity in biological systems. We will then discuss the application of these concepts to the study of behavior and communication, with a focus on the evolution of social interactions. Significant attention will also be given to the evolution of cooperation among individual organisms and the emergence and maintenance of complex social organization. Finally, we will discuss the implications of the material covered for understanding human behavior and for the organization of human societies, including implications for implementing collective action to address global environmental challenges. These topics will be covered by lectures and discussion of relevant readings selected by the instructor. Evaluations will be based on in-class or take-home examinations, as well as participation in classroom discussions.
701-1426-00LAdvanced Evolutionary Genetics
Findet dieses Semester nicht statt.
W3 KP4GT. Städler
KurzbeschreibungThe field of evolutionary genetics rests on genetic and evolutionary principles, (often) mathematical models, and molecular data. The explosion in the availability of genome-wide data makes competencies in "making sense" of such data more and more relevant. This course will cover selected topics that are both fundamental and/or currently very active research fields.
LernzielThis course deals with (some of) the conceptual foundations of evolutionary genetics in the age of genomics, going well beyond the introductory material that is part of the BSc curriculum. The principal aim is for students to gain a thorough appreciation for the underlying ideas and models of key evolutionary processes, and to witness how these are being tested and refined vis-à-vis the recent deluge of genome-wide sequence data. The course focuses on theoretical concepts and ways to infer the action of evolutionary processes from molecular data; as such it is also designed to facilitate understanding of the burgeoning scientific literature in molecular ecology and evolution. These aims require students to be actively engaged in reading original papers, discussing ideas and data among themselves, and presenting their interpretations in group talks.
InhaltThere are 4 hours of lectures, student presentations, and/or group work per week. Students are expected to spend 4 additional hours per week on preparatory study for the following week. Every week, one subject will be presented and overseen by one of the two lecturers.

Each weekly topic will be introduced by a lecture (max. 2 x 45 minutes), highlighting key concepts and historically important papers. The (slight) majority of the time will be spent with group presentations based on recent important papers, and discussions of the relevant concepts.

Specific proposed topics (subject to change):
(1) The coalescent in structured populations (e.g. spatial sampling and its genealogical consequences, demographic inference from sequence data, spurious bottlenecks).
(2) Population subdivision: evolutionary processes and measures (e.g. spatial models, absolute and relative measures of divergence, Jost's (2008) fundamental insights and their reception).
(3) Speciation genetics and modes of species divergence (e.g. intrinsic postzygotic barriers, Dobzhansky-Muller incompatibilities, snowball effect, genomic islands of divergence).
(4) The interplay of linkage, recombination, and selection (e.g. selective sweeps, background selection, Hill-Robertson interference, adaptation).
(5) Evolutionary consequences of mating systems (e.g. clonal vs. sexual reproduction, bottlenecks, colonizing potential, efficacy of natural selection).
(6) Genomics of virulence evolution (e.g. pathogenicity islands, mobile genetic elements, chromosomal rearrangements).
SkriptNo script; handouts and material for downloading will be provided.
LiteraturThere is no textbook for this course. Relevant literature will be provided for each weekly session, selected mostly from the primary research literature.
Voraussetzungen / BesonderesRequirements:
Students must have a good background in genetics, basic population genetics, as well as evolutionary biology. At a minimum, either the course "Population and Quantitative Genetics" or the course "Ecological Genetics" should have been attended, and ideally, both of these ("Evolutionary Genetics" in the D-BIOL curriculum).

Teaching Forms:
The course consists of lectures, readings, group work, student presentations, and discussions. Active participation and preparation of students is critical for a successful learning experience and outcome.
701-0314-00LPflanzendiversität: kollin/montan Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Voraussetzung: Teilnahme an der LV 701-0360-00L (Systematische Biologie Pflanzen) oder vergleichbare Kenntnisse (nach Absprache mit dem Dozenten).
Belegung durch primäre Zielgruppe bis 19.02.2021.
Führung einer Warteliste bis 31.3.2021
W3 KP6PR. Berndt
KurzbeschreibungDer Blockkurs Pflanzendiversität (Kursteil kollin/montan) widmet sich der Vegetation und Flora der kollinen und montanen Höhenstufe der Schweiz. Er umfasst fünf Tagesexkursionen zu typischen und botanisch reichen Standorten. Die Studierenden vertiefen bei den Exkursionen ihre Artenkenntnis und lernen die wichtigsten Vegetationseinheiten und deren standörtliche Besonderheiten kennen.
LernzielKennenlernen der wichtigsten Vegetationstypen, ihrer Pflanzenarten und ökologischen Bedingungen in der kollinen und montanen Stufe der Schweiz. Vertiefung taxonomischer und pflanzenmorphologischer Kenntnisse und Erwerb von Bestimmungspraxis mit einer wissenschaftlichen Bestimmungsflora. Grundlegende Sammel- und Herbartechniken.
InhaltDas Praktikum gibt eine Einführung in die Pflanzenwelt der kollinen und montanen Stufe der Schweiz. Auf fünf Exkursionen zu botanisch reichen und ausgesucht schönen Standorten lernen die Studierenden die Artenvielfalt und die Besonderheiten der jeweiligen Lebensräume kennen (diverse Waldtypen, Trockenrasen, Niedermoor, Segetalvegetation).
Schwerpunkte:
Erweiterung der Artenkenntnis und Vertiefung der Kenntnisse in Blütenbiologie und Pflanzenmorphologie.
Abhängigkeit der Vegetation von den herrschenden Standortbedingungen; Anpassungen der Pflanzen an ihren Standort.
Enstehung und Veränderung der Kulturlandschaft.
Literatur-Stützel T. 2015. Botanische Bestimmungsübungen (3. Aufl.). UTB, Ulmer Verlag.

-Hess H.E., Landolt E., Hirzel R. & Baltisberger M. 2015: Bestimmungsschlüssel zur Flora der Schweiz. 7., aktualisierte und überarbeitete Aufl., Birkhäuser Verlag, Basel/Boston/Berlin.
Voraussetzungen / BesonderesDie Inhalte der einführenden Vorlesung zur Systematischen Botanik (LV 701 0360 00L) sowie der zugehörigen Exkursionen und Übungen werden als bekannt vorausgesetzt.
Es wird erwartet, dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer den grundlegenden Umgang mit einer Bestimmungsflora beherrschen (Hess et al. 2015. Bestimmungsschlüssel zur Flora der Schweiz) und mit der notwendigen botanischen Terminologie vertraut sind (z. B. Stützel 2015).

Studierende anderer Universitäten nehmen bitte Kontakt mit dem Dozenten auf.

Programm: Änderungen wegen aktuellen CoVid-Einschränkungen vorbehalten!
15.-19. 6.: Tagesexkursionen (gesonderte Ankündigung)
22.6. (vormittags): Prüfung (9-11 Uhr, HIL E1)

Die Exkursionen finden bei jedem Wetter statt und verlaufen z. T. auf rauen und steilen Wegen. Sie erfordern deshalb Geländegängigkeit der Teilnehmerinnen und Teilnehmer und an Wetter und Terrain angepasste Ausrüstung. Feste Bergschuhe sind Pflicht!

Kosten:
Es fallen keine Kosten an.
701-0314-01LPflanzendiversität: subalpin/alpin Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Voraussetzung:Teilnahme und bestandene Prüfung an der LV 701-0360-00L (Systematische Biologie: Pflanzen).

Belegung durch primäre Zielgruppe bis 19.02.2021
Führung einer Warteliste bis 31.03.2021.

Das Anmeldeformular muss bis 05.03.2021 eingereicht werden. Nicht bestätigte Plätze werden an Studierende auf der Warteliste vergeben.
W3 KP6PA. Guggisberg
KurzbeschreibungIm Kurs beschäftigen wir uns mit der Flora und Vegetation der Nordalpen von der hochmontanen bis in die untere alpine Stufe. Je nach Stand der COVID-19 Pandemie wird den Studierenden eine Mischung von individuellen Aktivitäten und geführten Exkursionen angeboten, um ihre Artenkenntnis zu vertiefen und wichtige Vegetationseinheiten und deren standörtliche Besonderheiten kennen zu lernen.
LernzielKennenlernen der wichtigsten Vegetationstypen, deren Pflanzenarten und ökologischen Bedingungen in den nördlichen Randalpen. Vertiefung taxonomischer und pflanzenmorphologischer Kenntnisse und Erwerb von Bestimmungspraxis mit einer wissenschaftlichen Bestimmungsflora.
InhaltDieses Praktikum gibt eine Einführung in die Pflanzenwelt der nördlichen Randalpen. Die Studierenden lernen nicht nur die Artenvielfalt der Alpen kennen, sondern auch die Besonderheiten der jeweiligen Standorte. Sie sollen zum einen ihre Artenkenntnis vertiefen, zum anderen lernen, unter welchen Bedingungen die Pflanzen an ihren Standorten leben und wie sie mit diesen Bedingungen zurechtkommen.

Folgende Themen werden in diesem Kurs angesprochen:

- Klimatische und geologische Gliederung der Alpen
- Auswirkung der lokalen Standortbedingungen auf die Vegetation verschiedenen Höhenstufen
- Anpassungen der Pflanzen an unterschiedliche alpine Standorte
- Charakteristische Vegetationstypen der subalpinen und alpinen Stufe (z.B. subalpiner Nadelwald, Hochstaudenfluren und Grünerlengebüsche, alpine Rasen- und Schuttfluren, Grauerlen-Auenwald mit Flachmooren) und deren ökologischen Bedingungen
- Interaktion von Pflanzen mit ihrer Umwelt: Beispiele aus der Blüten-, Fortpflanzungs- und Verbreitungsbiologie.
SkriptEin Skript wird via Moodle zur Verfügung gestellt.
Literatur- Baltisberger M., Nyffeler R. & Widmer A. 2013: Systematische Botanik. 4., vollständig überarbeitete und erweiterte Aufl. v/d/f Hochschulverlag AG an der ETH Zürich.
- Stützel T. 2015. Botanische Bestimmungsübungen (3. Aufl.). UTB, Ulmer Verlag.
- Hess H.E., Landolt E., Hirzel R. & Baltisberger M. 2015: Bestimmungsschlüssel zur Flora der Schweiz. 7., aktualisierte und überarbeitete Aufl., Birkhäuser Verlag, Basel/Boston/Berlin.
Voraussetzungen / BesonderesAm Praktikum können nur Studierende teilnehmen, die die einführenden Vorlesungen zur Systematischen Botanik sowie die zugehörigen Exkursionen und Übungen erfolgreich absolviert haben (siehe LV 701-0360-00L Systematische Biologie: Pflanzen). Wir erwarten ferner, dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer den grundlegenden Umgang mit einer Bestimmungsflora (Bestimmungsschlüssel zur Flora der Schweiz) beherrschen und mit der dazu notwendigen pflanzenmorphologischen Terminologie vertraut sind.

Studierende anderer Universitäten nehmen bitte Kontakt mit den Dozierenden auf.

Programm:
27.6.-1.7.: individuelle Aktivitäten oder geführte Tagesexkursionen (gesonderte Ankündigung)
3.7.: Prüfung im ETH Zentrum

Die Exkursionen finden bei jedem Wetter statt. Sie erfordert deshalb Geländegängigkeit und angepasste Ausrüstung der Teilnehmerinnen und Teilnehmer. Feste Bergschuhe sind Pflicht!

Kosten:
Es fallen keine Kosten an.
701-0362-00LBöden und Vegetation der Alpen (Exkursion) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Diese Exkursion (max. 24 Plätze) gehört zur Vorlesung «Flora und Vegetation der Alpen» (701-0364-00; A. Widmer). Sie kann nur gleichzeitig mit der Vorlesung oder nach bestandener Prüfung belegt werden. Alternativ ist eine Teilnahme möglich mit bestandenen Prüfungen in «Boden- und Wasserchemie» (701-0533-00L; R. Kretzschmar, D.I. Christl, L. Winkel) und «Pedosphäre» (701-0501-00L; R. Kretzschmar).
W2 KP2PA. Widmer, R. Kretzschmar
KurzbeschreibungDie Exkursion in die Region Davos veranschaulicht, wie Klima- und Bodenfaktoren das Vorkommen von Alpenpflanzen beeinflussen. Beim Besuch zahlreicher Standorte auf unterschiedlichem Muttergestein in der subalpinen und alpinen Stufe wird der Zusammenhang zwischen den klimatischen Bedingungen, der Bodenentwicklung und der Vegetation erkennbar.
LernzielDie Studierenden
- verstehen, wie Gestein, Relief, Klima und Vegetation die Bodenbildungsprozesse und resultierende Bodeneigenschaften (z.B. Nährstoffe, Wasser) in den Alpen beeinflussen.
- verstehen, wie Klima- und Bodenfaktoren das Vorkommen und die Verbreitung von Alpenpflanzen beeinflussen.
- sind vertraut mit charakteristischen Pflanzengesellschaften auf sauren, basischen und ultrabasischen Böden der subalpinen und alpinen Stufe.
- kennen charakteristische Pflanzenarten und Pflanzengesellschaften der subalpinen und alpinen Stufe in den Alpen.
Inhalt4-tägige Exkursion in der Region Davos mit Begehung von Standorten auf verschiedenen Ausgangsgesteinen (Dolomit, Gneis/Glimmerschiefer, Amphibolit, Serpentinit) in der subalpinen und alpinen Stufe.
Aufbau, Entwicklung und Eigenschaften der Böden, sowie deren Auswirkungen auf die Pflanzen; charakteristische Pflanzenarten und -gesellschaften auf den unterschiedlichen Böden.
SkriptEin Exkursionsführer wird abgegeben.
LiteraturLandolt E. 2003: Unsere Alpenflora. 7.Aufl., SAC-Verlag.
Voraussetzungen / BesonderesDiese Exkursion gehört zur Vorlesung «Flora und Vegetation der Alpen» (701-0364-00; A. Widmer). Sie kann nur gleichzeitig mit der Vorlesung oder nach bestandener Prüfung belegt werden. Alternativ ist eine Teilnahme möglich mit bestandenen Prüfungen in «Bodenchemie» (701-0533-00L; R. Kretzschmar, D.I. Christl) und «Pedosphäre» (701-0501-00L; R. Kretzschmar). Falls gleichwertige Voraussetzungen (z.B. von anderen Hochschulen) vorliegen, muss eine Teilnahme zuvor mit den Dozenten abgesprochen werden.

Besonderes
Die Lehrveranstaltung umfasst aktuell drei Exkursionstage in der Region Davos und findet voraussichtlich zwischen dem 12. und 17. Juli 2021 statt. Genauere Angaben folgen zu Beginn des Frühjahrssemester 2021. Programmänderungen und -anpassungen auf Grund der Corona-Situation sind möglich und werden zeitnah kommuniziert.
Die Reisekosten werden von der ETH Zürich übernommen; die Departemente Biologie und Umweltsystemwissenschaften leisten einen Beitrag an die Unterkunftskosten; die restlichen Kosten (Unterkunft inkl. Vollpension und Exkursionsführer) von 180 Fr. müssen von den Teilnehmenden übernommen werden.
Die Exkursionen finden in den Bergen statt. Die Teilnehmenden müssen deshalb geländegängig sein, auch in steilem Gelände. Bei Bedenken bitten wir um rechtzeitige Kontaktaufnahme, damit wir die Situation vorgängig analysieren und besprechen können.
701-1480-00LEvolutionary Developmental Biology Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 24.
Waiting list will be deleted after 05.03.2021.
W3 KP1SM. La Fortezza, G. Velicer
KurzbeschreibungStudents will be introduced to fundamental concepts and current open questions in the field of evolutionary developmental biology (Evo-Devo) primarily through reading, analysing and jointly discussing key literature.
LernzielThe course aims to expose students to major conceptual themes of the Evo-Devo field through discussion of key papers and to active areas of current Evo-Devo research. At the end of the course, students should be able to present, think critically about and discuss key Evo-Devo concepts.
InhaltEvolutionary developmental biology (Evo-Devo) is a multidisciplinary field that studies the interplay between developmental and evolutionary processes. Major questions include: How do developmental systems evolve and diversify? Do developmental programs influence their own future evolution, and how? How does ecology affect the evolution of developmental programs, and vice versa? Fascinating and experimentally challenging, Evo-Devo first empirically emerged from comparative embryology. However, in recent decades this discipline has grown considerably to interconnect with many other fields, from genetics to sociobiology to microbiology. The course will examine questions such as those above and touch on the ongoing inter-disciplinary integration of Evo-Devo, including its interface with ecology (“Eco-Evo-Devo”) and the integration of aggregative microbial developmental systems into the field.
LiteraturRelevant literature:

Müller, G. (2007). Evo–devo: extending the evolutionary synthesis. Nature Reviews Genetics 8, 943-949. https://dx.doi.org/10.1038/nrg2219

Abouheif, E., et al (2014). Eco-evo-devo: the time has come. Advances in experimental medicine and biology 781, 107-25. https://dx.doi.org/10.1007/978-94-007-7347-9_6

Moczek, A et al (2015). The significance and scope of evolutionary developmental biology: a vision for the 21st century. Evolution & development 17, 198-219. https://dx.doi.org/10.1111/ede.12125

Gilbert, S. (2019). Evolutionary transitions revisited: Holobiont evo‐devo. Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution 12, 117762501877479 - 8. https://dx.doi.org/10.1002/jez.b.22903
Voraussetzungen / BesonderesSignificant basic knowledge in especially evolutionary biology and developmental biology, and also cell biology and genetics, will be advantageous for readily understanding the course material.
401-0102-00LApplied Multivariate StatisticsW5 KP2V + 1UF. Sigrist
KurzbeschreibungMultivariate statistics analyzes data on several random variables simultaneously. This course introduces the basic concepts and provides an overview of classical and modern methods of multivariate statistics including visualization, dimension reduction, supervised and unsupervised learning for multivariate data. An emphasis is on applications and solving problems with the statistical software R.
LernzielAfter the course, you are able to:
- describe the various methods and the concepts behind them
- identify adequate methods for a given statistical problem
- use the statistical software R to efficiently apply these methods
- interpret the output of these methods
InhaltVisualization, multivariate outliers, the multivariate normal distribution, dimension reduction, principal component analysis, multidimensional scaling, factor analysis, cluster analysis, classification, multivariate tests and multiple testing
SkriptNone
Literatur1) "An Introduction to Applied Multivariate Analysis with R" (2011) by Everitt and Hothorn
2) "An Introduction to Statistical Learning: With Applications in R" (2013) by Gareth, Witten, Hastie and Tibshirani

Electronic versions (pdf) of both books can be downloaded for free from the ETH library.
Voraussetzungen / BesonderesThis course is targeted at students with a non-math background.

Requirements:
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1) Introductory course in statistics (min: t-test, regression; ideal: conditional probability, multiple regression)
2) Good understanding of R (if you don't know R, it is recommended that you study chapters 1,2,3,4, and 5 of "Introductory Statistics with R" from Peter Dalgaard, which is freely available online from the ETH library)

An alternative course with more emphasis on theory is 401-6102-00L "Multivariate Statistics" (only every second year).

401-0102-00L and 401-6102-00L are mutually exclusive. You can register for only one of these two courses.
Zusätzliche Konzeptkurse
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
551-0314-00LMicrobiology (Part II)W3 KP2VW.‑D. Hardt, L. Eberl, J. Piel, J. Vorholt-Zambelli
KurzbeschreibungAdvanced lecture class providing a broad overview on bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
LernzielThis concept class will be based on common concepts and introduce to the enormous diversity among bacteria and archaea. It will cover the current research on bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
InhaltAdvanced class covering the state of the research in bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
SkriptUpdated handouts will be provided during the class.
LiteraturCurrent literature references will be provided during the lectures.
Voraussetzungen / BesonderesEnglish
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