Makroekologie, životní strategie a diverzita ptáků Austrálie

Mgr. Lenka HARMÁČKOVÁ

Doctoral thesis

Macroecology, life histories, and diversity of Australian birds

Abstract:

Macroecology seeks to study relationships between organisms and their environment on large spatial, temporal, and taxonomical scales. Environment can affect the evolution of traits important for reproduction and survival, so-called life history traits. Among these traits belongs for example clutch size, i.e. number of eggs per one breeding attempt. Many theories were proposed to explain variability and evolution of clutch size, focusing for instance on the productivity of environment, predation, or nestling development. One of the life history traits is also beak size, which is thought to be driven mainly by diet, but can also be tied to thermoregulation and climate. Life history traits can affect species' diversity patterns. Diversity can be affected by evolutionary processes, history, or abiotic and biotic conditions. Effects can be direct or indirect and can differ across spatial scales. In this thesis I applied macroecological approaches to study variability and evolution of life history traits and diversity of Australian avifauna. I found that (i) clutch size of Australian songbirds was probably influenced by different factors than in Northern Hemisphere species, as it showed no relation to environmental productivity or nest predation, but instead was related to the nestling development. (ii) Beak size of Australasian honeyeaters and allies was shaped by winter, not summer temperatures. It thus appears that while diet affects beak shape, its size is driven by thermoregulation. (iii) While the gradient in species richness in Australian birds was driven by water availability both directly (physiology) an indirectly (vegetation complexity and niche availability), phylogenetic and functional diversity appeared to be more strongly related to the age of biomes and evolutionary history. (iv) Species richness and specialization were closely related across several ecological traits and spatial scales. However, abiotic factors, not interspecific interactions, were probably major drivers shaping assemblage composition of Australian songbirds. Thus, the evolution of avian life history traits appears to be under the influence of different factors in Australia than in other regions of the world. The diversity patterns and assemblage composition are mostly driven by the historic effects rather than by current ecological conditions.

Abstract:

Makroekologie studuje vztahy mezi organismy a jejich prostředím na velkých prostorových, časových a taxonomických škálách. Prostředí může ovlivnit evoluci znaků důležitých pro reprodukci a rozmnožování, tzv. life-history (životní historie) znaků. Mezi tyto znaky patří třeba velikost snůšky, tedy počet vajec snesených v jednom reprodukčním pokusu. Byl navrhnut nespočet teorií snažících se vysvětlit variabilitu a evoluci velikosti snůšky, které se soustředily třeba na produktivitu prostředí, predaci nebo gradient ve vývoji mláďat. Jedním z life-history znaků je také velikost zobáků, která je údajně závislá na potravě, ale může být také svázána s termoregulací a klimatem. Life-history znaky mohou také ovlivnit patrnosti v druhové diverzitě. Diverzita může být ovlivněna evolučními procesy, historií nebo abiotickými a biotickými podmínkami. Vlivy mohou být přímé nebo nepřímé a mohou se lišit napříč prostorovými škálami. V této práci jsem aplikovala makroekologické přístupy na studium variability a evoluce patrností v life-history znacích a diverzitě australské avifauny. Zjistila jsem, že (i) velikost snůšky australských pěvců je pravděpodobně ovlivněna jinými faktory, než jak je tomu u druhů ze severní polokoule, neboť neukázala žádný vztah k produktivitě prostředí či hnízdní predaci, ale k vývinu mláďat. (ii) Velikost zobáku australských medosavek je řízena zimními, a ne letními teplotami. Zdá se proto, že zatímco potrava ovlivňuje tvar zobáku, jeho velikost je řízena termoregulací. (iii) Zatímco je gradient v druhové bohatosti australských ptáků řízen dostupností vody, a to jak přímo (fyziologicky), tak nepřímo (komplexnost vegetace a dostupnost nik), fylogenetická a funkční diverzita se zdá být spíše spjata se stářím biomů a evoluční historii. (iv) Druhová bohatost a specializace jsou úzce spjaté s množstvím ekologických znaků a napříč prostorovými škálami. Nicméně, abiotické faktory, a ne mezidruhové interakce zřejmě hrají prim v utváření složení společenstev australských pěvců. Evoluce ptačích life history znaků se tedy zdá býti v Austrálii ovlivněna rozdílnými podmínkami, než je tomu v jiných oblastech světa. Diverzita a složení společenstev jsou řízeny především historickými vlivy spíše než současnými ekologickými podmínkami.

Keywords

Austrálie, diverzita, evoluce, klima, makroekologie, ptáci, velikost snůšky, velikost zobáku, životní historie

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 3. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 20. 6. 2019
• Supervisor: doc. Mgr. Vladimír Remeš, Ph.D., doc. Mgr. Vladimír Remeš, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology / Zoology