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Nato a Fiume il 9 maggio 1896, Umberto D'Ancona studia prima presso la Facoltà di Scienze Naturali dell'Università di Budapest e successivamente, dal 1916, all'Università di Roma dove si laurea in scienze naturali nel 1920, con una tesi di zoologia diretta da Giulio Cotronei, allievo di Giovanni Battista Grassi.
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Luisa Volterra è la primogenita di Vito Volterra e Virginia Almagià, convolati a nozze nel luglio del 1900 a Roma. Luisa è la prima dei quattro figli della coppia: Edoardo (1904), Enrico (1905), Gustavo (1909).
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Vito Volterra fonda il Comitato talassografico italiano (CTI) che avrà una funzione trainante in Italia nell'ambito della pesca industriale e della navigazione.
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Luisa Volterra si diploma al "Torquato Tasso" di Roma e si iscrive al corso di laurea in scienze naturali, indirizzandosi agli studi di biologia marina.
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Luisa frequenta come tirocinante il laboratorio dello zoologo Giovan Battista Grassi, molto attivo nella difesa delle prerogative femminili in ambito educativo. Il suo istituto rappresenta una grande opportunità per le giovani naturaliste (Anna Foà, Lidia La Face, ...). Nel luglio del 1923 lavora con Umberto D'Ancona, collaboratore di Grassi (laureatosi nel 1920 con una tesi sull'effetto dell'inazione sul tubo digerente delle anguille) che la segue nella stesura della tesi di laurea.
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Umberto D'Ancona chiede a Vito Volterra la mano della figlia Luisa. Vito rifiuta, non tanto per l'incerta condizione finanziaria di Umberto quanto per il timore delle conseguenze del matrimonio sugli studi di Luisa.
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Luisa fa pratica presso l'Istituto di biologia marina di Rovigno (uno dei laboratori del CTI), diretto da Massimo Sella. Qui venivano studiate, tra l'altro, le variazioni qualitative e quantitative del plancton nell'Adriatico. Dopo aver ottenuto il permesso da Vito Volterra di corteggiare la figlia, Umberto si reca a Madrid, con una borsa Rockefeller, per perfezionare la sua preparazione istologica presso il laboratorio del Premio Nobel per la Medicina Ramon y Cajal.
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Luisa si laurea a pieni voti e lode, con una tesi di anatomia comparata su "Le varietà delle dafnie pelagiche nei laghi di Nemi e di Albano" discussa di fronte a una commissione composta da Federico Millosevich, Giulio Fano, Giulio Cotronei, Federico Raffaele. La tesi costituisce uno dei primi esempi di ricerche sulla variabilità e il ciclo sessuale dei cladoceri pelagici dell'Italia centrale e meridionale, inserendosi nel campo della dinamica e dell'evoluzione delle popolazioni naturali.
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All'inizio del 1925 Umberto viene assunto come aiuto incaricato presso l'Istituto di Grassi, lasciando il suo posto di assistente del Comitato talassografico che viene occupato da Luisa.
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Umberto percorre i vari gradi della carriera accademica, prima come assistente di Grassi e poi come aiuto professore di anatomia comparata. Alla morte di Grassi (1925) diventa direttore dell'Istituto di Anatomia Comparata. Rimane a Roma fino al 1929 quando viene nominato professore incaricato di zoologia e anatomia comparata presso l'Università di Camerino, in seguito al trasferimento di Cotronei nella capitale sulla cattedra che era stata di Grassi.
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Vito Volterra pubblica il celebre studio di matematica delle popolazioni intitolato "Variazioni e fluttuazioni del numero d'individui in specie animali conviventi" in cui introduce il celebre modello preda-predatore. Alla base del lavoro vi sono le statistiche compilate da D'Ancona sulla consistenza del patrimonio ittico dell'Alto Adriatico nel periodo 1905-1923.
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Nel luglio del 1926, Luisa sposa Umberto D'Ancona.
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Nonostante la nascita della figlia Silvia, Luisa prosegue i suoi studi diventando un importante punto di riferimento in ambito zoologico-tassonomico per i collaboratori del marito, partecipa a numerosi congressi internazionali e pubblica lavori originali.
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Per oltre vent'anni Luisa studia due specie di organismi planctonici (Daphnia cucullata e Daphnia longispina) presenti nei laghi di Albano e di Nemi, nella loro variabilità e ciclomorfosi. Tra il 1928 e il 1942 il lago di Nemi subisce alterazioni fisiche a causa del suo parziale svuotamento con lo scopo di recuperare antiche navi romane risalenti al periodo dell'imperatore Caligola (modificabilità delle specie con il decorrere del tempo e sotto l'influenza di mutate condizioni ambientali).
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Dal 1929 diventa docente di zoologia e di anatomia comparata presso l'Università di Siena. Nel 1936 si trasferisce a Pisa (per un anno) sulla cattedra di zoologia.
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Umberto raggiunge l'ordinariato in zoologia a Padova, dove rimarrà in servizio fino alla morte.
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Umberto D'Ancona fonda la stazione idrobiologica dell'Università di Padova con sede a Chioggia.
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Vito Volterra muore a Roma dopo anni di malattia. A partire dal 1939, Luisa aveva trascorso periodi sempre più lunghi presso i genitori a Roma, confortando il padre anche sotto il profilo scientifico.
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Luisa trascorre un periodo nascosta a causa del pressante rischio di essere catturata dai tedeschi ed essere deportata.
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Umberto D'Ancona pubblica l'importante trattato "Biologia e zoologia generale" (Padova, CEDAM, 1947).
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Luisa e Umberto presentano un dettagliato resoconto di oltre 25 anni di lavori ed esperienze al symposium sui fattori ecologici e genetici della speciazione degli animali che si tiene a Pallanza nel 1948 presso l'Istituto italiano di idrobiologia "Marco de Marchi" per iniziativa del CNR. L'anno successivo esce la pubblicazione "Le dafnie di Nemi in 25 anni di osservazioni".
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Luisa Volterra svolse un ruolo fondamentale nella curatela del "Trattato di zoologia" del marito, più volte ristampato anche dopo la morte di quest'ultimo.
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Umberto D'Ancona muore a Marina di Ravenna.
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Luisa dona al Museo civico di storia naturale di Verona le raccolte di Anfipodi e Murenoidi del marito, a dimostrazione dello stretto legame di D’Ancona con questa istituzione.
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Luisa Volterra muore a Padova.
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La miscellanea posseduta da D’Ancona, costituita da circa 25.000 estratti di lavori italiani e stranieri di zoologia, ittiologia in
particolare, istologia, citologia, citochimica ed embriologia è donata nel 1996 dalla figlia
Silvia D’Ancona al Museo civico di storia naturale di Verona, dove è ancora oggi conservata
insieme al mobile a 36 cassetti con il catalogo, compilato in ordine alfabetico per autore, e a
diversi volumi di riviste di argomento idrobiologico.