Rozdíly v délce života mezi pohlavími: meta-analýza dat publikovaných pro různé skupiny hmyzu

Barbora Žabová

Master's thesis

Sex specific lifespan in insects: a rigorous meta-analysis

Abstract:

Délka života je značně zkoumaným parametrem všech živých organismů. Liší se nejen mezidruhově, ale můžeme nalézt i enormní vnitrodruhové rozdíly, například mezi pohlavími. Zejména u savců je délka života relativně dobře zdokumentována. Ovšem pro živočichy s malými tělesnými rozměry, včetně hmyzu, chybí komparativní studie. Očekávaným trendem pro hmyz je delší život samiček než samců, obdobně jako to bylo potvrzeno pro člověka a pro savce obecně. V první části mé práce, pomocí literární rešerše, shrnuji environmentální faktory (potravní nabídka, predace, stanovištní podmínky atd.) ovlivňující délku života hmyzích jedinců v přírodě. Následně porovnávám dostupné informace o vlivu pohlaví na délku života hmyzu. V druhé části práce byla, za využití podrobné databáze sestavené z již publikovaných dat o délce života hmyzu, provedena víceúrovňová meta-analýza. V rámci třídy hmyzu byl prokázán celkový trend déle žijících samiček. Ovšem při užším zaměření se na analýzy na úrovni vybraných řádů, bylo možné potvrdit průkazně delší život samiček jen pro dva řády z pěti studovaných, pro blanokřídlé a polokřídlé. U zbylých řádů se pohlaví jevila jako bez rozdílů v délce života (brouci, motýli), anebo trend delšího života samic byl zjevný, ale omezené množství dat vedlo k jeho nedostatečné statistické průkaznosti(dvoukřídlí). V poslední části práce jsem analyzovala vztah mezi pohlavním dimorfismem velikosti těla a rozdíly v délce života mezi pohlavími u hmyzu. Přestože můžeme najít mnoho vědeckých publikací předpokládajících tento vztah (větší jedinec žije déle, což by mělo platit i vnitrodruhově), v mé práci nevychází tento vztah signifikantně, i když trend pozitivního vlivu velikosti pohlaví na délku jeho přežívání byl pozorován. Možným vysvětlením by byla nedostatečná míra pohlavního dimorfismu u mnou zkoumaných druhů. Ovšem provedena víceúrovňová meta-analýza zkoumající existenci pohlavního dimorfismu ve velikosti těla v mé databázi potvrdila, že samičky jsou i v mém datasetu systematicky větším pohlavím.

Abstract:

Determinants of lifespan (= longevity) are of broad theoretical and applied interest. There are large intraspecific differences as well as vast variability among related species, e.g., between sexes. While lifespan patterns and determinants in vertebrates are well understood, similar studies on invertebrates, including insects, are scarce. In this thesis, I focus on sex differences in adult lifespan in insects, i) synthesizing patterns across major insect orders, and ii) asking to which extent are these sex differences in adult lifespan driven by sex differences in body size (sexual size dimorphism). The literature review of my thesis confronts the environmental factors (food availability, predation, habitat stability, etc.) affecting the longevity of the individuals in the wild. Special attention is given to the longevity differences between the sexes. In the second part of my work, I conducted a meta-analysis focusing on patterns and determinants of sex differences in longevity. For this purpose, I collated a detailed database of published sex-specific data on insect longevity. Across the examined insect taxa, females had a significantly longer lifespan. When focusing on specific orders, this trend could be confirmed for two orders out of five studied - Hemiptera and Hymenoptera. In the rest of the orders, the sexes showed no obvious differences in lifespan (Coleoptera, Lepidoptera), or there was a tendency for a longer female lifespan, but it could not be proven statistically, probably due to the data shortage (Diptera). The last part of my work analysed the relationship between sexual size dimorphism (SSD) and sexual differences in longevity. While we can find many publications predicting this association (larger-bodied individuals live longer, which could also be expected at the interspecific level), no significant relationship was found, although there was a tendency for sex differences in longevity to increase with sexual size dimorphism. Possible explanations for the weakness of this relationship include a too short gradient of sexual dimorphism of the species included in the analysis as well as an essential role of other, size-independent factors.

Keywords

délka života, velikost těla, hmyz, pohlavní dimorfismus, stárnutí, životní historie, meta-analýza

Keywords

longevity, body size, insect, lifespan, sexual dimorphism, SSD, aging, life history, biodemography, meta-analysis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 3. 2022

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