Fenotyp spermií a jejich vztah k ornamentům a kondici sýkory koňadry

Bc. Jiří Eliáš

Diplomová práce

Sperm phenotype and it's association to ornaments and condition of great tit

Anotace:

Reprodukční úspěch samce při pohlavním výběru se odvíjí od kvality jeho spermií. Podle Phenotype-linked fertility hypothesis (PLFH) je kvalita spermií v pozitivní korelaci k sekundárním pohlavním znakům (ornamenty). Samice by poté mohly identifikovat kvalitní ejakulát samce podle ornamentu. Cílem této práce bylo zjistit, zda morfologie spermií sýkory koňadry je spojena s kondičně-hematologickými znaky a barevnými ornamenty. Hodnotili jsme dva typy barevných pérových ornamentů, karotenoidní a melaninový. Kondici jsme hodnotili pomocí standardizované hmotnosti. Imunitní stav podle podílu H/L (heterofily/lymfocyty) indikující dlouhobý stres nebo podle počtu imaturních erytrocytů, které mohou indikovat anémii. Z hodnocených parametrů morfologie spermií jsme vybrali celkovou délku spermie, relativní poměr krčku (REL_krček) a variabilitu v délce spermií (CV_total_vs). Na rozdíl od předpokladu PLFH hypotézy, jsme zjistili, že vyšší variabilita v délce spermií, označující nekvalitní ejakulát (CV_total_vs), je negativně korelována k poměru H/L. Tyto výsledky by mohly znamenat, že pokud samec investuje do kvalitních spermií, pak méně investuje do své imunitní kapacity. Na základě tohoto výsledku můžeme podpořit The sperm competition theory (SCT), předpokládající negativní korelační vztah ornamenty a kvalitou ejakulátu. Dále jsme zaznamenali negativní korelaci mezi barvou karotenoidního ornamentu (Brightness) a kvalitou ejakulátu (CV_total_vs). To by znamenalo, že samice pak nemohou kvalitu svých partnerů odhadnout podle ornamentu. Zjistili jsme také, že samci s delšími spermiemi začali hnízdit dříve. Za předpokladu, že kvalitní samci v dobré kondici, s výrazným ornamentem a kvalitními spermiemi mohou začít hnízdit dříve, pak lze částečně podpořit i PLFH hypotézu. Vztah ke kondici jsme však nenalezli. Ani karotenoidní a melaninový ornament nebyl pozitivně korelován ke kvalitě ejakulátu. Nakonec jsme zjistili pozitivní korelaci mezi plochou melaninového ornamentu a podílem imaturních erytrocytů v krvi. To by znamenalo, že samci s větší plochou melaninového ornamentu byli anemičtí. Anémie by mohla být indikátorem parazitárního zatížení. Přítomnost parazitů však nebyla sledována. Výsledky této práce částečně podporují SCT i PLFH hypotézu. Ornamenty však mohou mít velmi rozdílnou signalizační úlohu v různých populacích.

Abstract:

The reproduction success of the male during sexual selection depends on the quality of his sperm. According to Phenotype-linked fertility hypothesis (PLFH), sperm quality is in positive correlation with secondary sexual features (Ornaments). The females could then identify the male ejaculate by its ornament. The aim of this work is to find out whether the morphology of sperm Great tit (Parus major) is correlated with the conditional-hematological signs and colorful ornaments. We evaluated two types of colorful ornamentation based on feathers, carotenoid and melanin. We evaluated the condition using standardized weight. Immune status according H/L (heterophils/lymphocyte) indicating long-term stress or the proportion of immature erythrocytes that may indicate anemia. From the parameters of sperm morphology we evaluated the total length of the sperm, the relative ratio of the midpiece (REL_krček) and the variability in sperm length (CV_total_vs). Unlike the assumption of the PLFH hypothesis, we found that the higher variability in sperm length, indicating a low quality ejaculate (CV_total_vs), is negatively correlated to the H/L ratio. These results could mean that if a male invests in quality sperm, then he invests less in his immune capacity. Based on this result, we can support The sperm competition theory (SCT), which states that there is a negative correlation between the ornaments and the quality of the ejaculate. We also noticed a negative correlation between the color of the carotenoid ornament (Brightness) and the quality of the ejaculate (CV_total_vs). This would mean that the females can not estimate the quality of their partners according to the ornament. We also found that males with longer sperm had started nesting earlier. If it were a male in good shape with a colored ornament then we can support the PLFH hypothesis. We have not confirmed the relationship to fitness. However, the carotenoid or melanin ornament was not positively correlated with the sperm traits. Finally, we found a positive correlation between the area of the melanin ornament and the amount of immature erythrocytes in the blood. This would mean that males with a larger area of melanin ornament were anemic. Anemia could be an indicator of parasitic burden. However, the presence of parasites was not monitored. The results of this work partly support the SCT and PLFH hypothesis. Ornaments may have a very different signaling role in different populations.

Klíčová slova

Hematologie, Karotenoidní a melaninové ornamenty, Morfologie spermií, Parus major

Keywords

Hematology, Carotenoid and melanin ornaments, Sperm morfology, Parus major

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 4. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jana Svobodová, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Magisterský studijní program / obor:
Inženýrská ekologie / Ochrana přírody