Vliv nadmořské výšky na tělesnou velikost a pohlavní dimorfismus ve velikosti střevlíků a mrchožroutů

Bc. Věra Zaplatílková

Master's thesis

Altitudinal intraspecific variation in body size and sexual size dimorphism of carabid and silphid beetles

Abstract:

Cílem této práce je vyhodnotit vliv nadmořské výšky na velikost těla a pohlavní dimorfismus u střevlíků a mrchožroutů. Za tímto účelem byly v roce 2013, 2014 a 2015 provedeny pomocí zemních pastí sběry dat střevlíků a mrchožroutů a to v Krkonoších, Krušných horách a Jeseníkách. V každé oblasti byly vybrány tři lokality tak, aby byly zastoupeny všechny tři nadmořské výšky (400 m n. m., 700 m n. m. a 1000 m n. m). V rámci každé nadmořské výšky byly zemní pasti nainstalovány ve dvou biotopech: louka a jehličnatý les. Celkem bylo nainstalováno 390 zemních pastí. K analýze bylo použito pět nejpočetnějších druhů brouků z čeledi Carabidae: Carabus auronitens, Pterostichus melanarius, Carabus sylvestris, Pterostichus burmeisteri, Carabus linnei a jeden druh z čeledi Silphidae: Silpha carinata. Bylo zjištěno, že samičky jsou vždy větší než samečci, kromě jediného případu, a to u druhu P. burmeisteri u populace z výšky 700 m n. m. na území Krkonoš, což je zřejmě způsobeno malým počtem sebraných jedinců v dané výšce u obou pohlaví. Dále ze statistické analýzy vyplývá, že u všech druhů dochází s rostoucí nadmořskou výškou ke zmenšování tělesné velikosti, a tím nedochází k potvrzení platnosti Bergmannova pravidla, platí naopak konverzní Bergmannovo pravidlo. U některých druhů (samečků druhu P. melanarius z Krušných hor, samečků a samiček druhu C. sylvestris z Krušných hor a samečků a samiček druhu P. burmeisteri z Krkonoš) ukazovaly data opak: s rostoucí nadmořskou výškou se velikost těla zvětšovala od výšky 700 do 1000 m n. m. Všechny tyto odlišnosti od obecného trendu, který vyplývá z analýzy sebraných dat jsou zřejmě zapříčiněny menším počtem jedinců, kteří byli sebráni ve výškách 700 a 1000 m n. m. Výsledky této studie ukazují, že pohlavní dimorfismus ve velikosti se nemění mezi populacemi, jelikož interakce mezi pohlavím a nadmořskou výškou je u všech analyzovaných druhů neprůkazná. Tato práce potvrzuje trend konverzního Bergmannova pravidla, které je charakteristické pro druhy univoltinní, velké a s delším larválním vývojem, mezi které naše druhy patří. Tato studie je vcelku výjimečná systematickým sběrem dat, který trval tři roky v rámci tří různých oblastí.

Abstract:

The aim of this study is to evaluate the effect of altitude on body size and sexual size dimorphism in ground beetles and carrion beetles. Beetles were collected in 2013, 2014 and 2015 using pitfall traps in three mountain ranges (Krkonoše, Krušné hory and Jeseníky). In each mountain range three sites representing different altitude (400 m a. s. l., 700 m a. s. l. and 1000 m a. s. l.) were selected. Within each altitude, pitfall traps were installed in two habitats: grassland and coniferous forest. A total of 390 traps were installed. The analysis was performed for five most abundant carabid species: Carabus auronitens, Pterostichus melanarius, Carabus sylvestris, Pterostichus burmeisteri, Carabus linnei and one silphid species: Silpha carinata. It was found that females are always larger than the males, except in one case (P. burmeisteri from altitude of 700 m a. s. l. in Krkonoše). However, a small number of specimens collected at a given site for both sexes could be responsible for this exception. Furthermore, the statistical analysis showed that body size of investigated decreased with increasing altitude. The validity of the Bergmann's rule was not confirmed and the converse Bergmann's rule was followed instead. In some species local anomalies were observed, e.g. increasing body size between 700 and 1000 m a. s. l. (males of P. melanarius in Krušné hory, males and females of C. sylvestris in Krušné hory, males and females of the species P. burmeisteri in Krkonoše). Above mentioned anomalies could be a result of smaller sample sizes analysed at these sites. The results of this study showed that the sexual size dimorphism does not change between populations of investigated species (interaction between sex and altitude was not significant in any case). This work confirms that large, univoltine insect species with long preimaginal development tend to follow the converse Bergmann's rule, which is the case of all species investigated in this study. This study is valuable due to systematic data collection in three distinct geographical areas.

Keywords

hmyz, tělesná velikost, nadmořská výška, pohlavní dimorfismus, Bergmannovo pravidlo, Renschovo pravidlo

Keywords

body size, altitude, sexual size dimorphism, Bergmann's rule, Rensch's rule, insect

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Michal Knapp, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Engineering Ecology / Nature Conservation