Úloha interakcí mezi predátorem a kořistí pro koadaptaci termální biologie u čolků

Ing. Radovan Smolinský, Ph.D. et Ph.D.

Doctoral thesis

The role of predator-prey interactions in the coadaptation of thermal biology in newts

Abstract:

Teplota ovlivňuje většinu biochemickch procesů a fyziologických funkcí, a tudíž i fitness ektotermních organismů. Zásadní vliv teploty na fitness je komplikován přítomností řady biotických faktorů, které mohou modifikovat odpovědi ektotermů na měnící se teplotní podmínky. Tato práce se zabývá vlivem interakcí mezi predátorem a kořistí na termální biologii s použitím dravého vodního hmyzu (Agabus bipustulatus a Aeshna cyanea) a vývojových stádií čolka horského (Ichthyosaura alpestris) jako modelového systému. Byly provedeny experimenty v laboratorních a polopřírodních podmínkách, aby zkoumaly jak tato významná interakce ovlivňuje ontogenetické a plastické modifikace termoregulačního chování, teplotní preference pro ovipozici a vývojovou aklimatizaci antipredační výkonnosti.Tyto výsledky ukázaly relativně malý účinek podnětů predátora/kořisti na termální biologii u tohoto systému, což naznačuje, že vliv biotických faktorů může být nižší než předpovídá současná teorie. Toto zjištění je významné pro pochopení komplexních strategií ektotermů, pomocí kterých se vyrovnávají s proměnlivostí teplotní prostředí a pro předpovědi vlivu globálních změn klimatu na populace ektotermů.

Abstract:

Temperature affects most biochemical processes and physiological functions, and thus fitness of ectothermal organisms. The fundamental influence of temperature on fitness is complicated by the presence of various biotic factors that may modify ectotherm responses to changing thermal conditions. This study examines the influence of predator-prey interactions on thermal biology using predatory aquatic insects, Agabus bipustulatus and Aeshna cyanea, and developmental stages of the alpine newt, Ichthyosaura alpestris, as model system. Experiments in laboratory and seminatural conditions were realized to examine how this important species interaction shapes ontogenetic and plastic modifications of thermoregulatory behaviour, temperature oviposition preferences and developmental acclimatization of antipredatory performance. These results showed relatively minor effect of predator/prey cues on thermal biology traits in this system, which suggests that the influence of biotic factors on thermal biology may be in fact lower than current theory predicts. This finding is important for understanding of complex ectotherm strategies, by which they cope with variation in thermal environment and for predicting the effect of global climatic changes on ectotherm populations.

Keywords

Adaptivní kapacita, Aeshna cyanea, Agabus bipustulatus, biotické a abiotické interakce, fenotypická plasticita, fundamentální teplotní nika, Ichthyosaura alpestris, interakce predátor-kořist, preference pro ovipozici, preferované teploty těla, reciproční plasticita, teplotní aklimace, vývojová plasticita. Adaptive capacity, biotic and abiotic interactions, developmental plasticity, fundamental thermal niche, oviposition preferences, phenotypic plasticity, predator-prey interactions, preferred body temperatures, reciprocal plasticity, thermal acclimation, thermal adaptation.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 7. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 4. 10. 2012
• Supervisor: doc. Mgr. Lumír Gvoždík, Ph.D.
• Reader: Mgr. Zuzana Starostová, Ph.D., Mgr. Lukáš Kratochvíl, Ph.D., doc. RNDr. František Sedláček, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology (4-years) / Zoology