Proč se liší tělesná velikost brouků z hor od těch z nížin?

Kateřina Tomečková

Bakalářská práce

Why there are intraspecific differences in body size of beetles originating from various sites?

Anotace:

Tělesná velikost organismu je zřejmě nejdůležitější charakteristikou, která značně ovlivňuje fyziologické procesy a biologickou zdatnost jedince (fitness). Každý živočišný druh na určité lokalitě volí svojí životní strategii, aby byla co nejvýhodnější pro jeho přežití. Tato životní strategie není neměnná, organismus má schopnost přizpůsobit se prostředí, na základě zkušeností a životních prožitků (fenotypová plasticita), ale proměnlivost má i své meze dané genetickými omezeními, často spojenými s prostředím výskytu (lokální adaptace). Lokální adaptace se může projevit i v míře realizované fenotypové plasticity. V této bakalářské práci jsem nejprve zpracovala literární rešerši o geografické proměnlivosti v tělesné velikosti hmyzu a dále jsem provedla praktický experiment, ve kterém jsem zkoumala vnitrodruhovou geografickou variabilitu v tělesné velikosti u mrchožrouta Silpha carinata (řád: Coleoptera, čeleď: Silphidae, podčeleď: Silphinae, rod: Silpha, druh: carinata (Herbst, 1793)). Nejprve jsem se snažila posbírat co nejvíce párů brouků druhu Silpha carinata z nižších nadmořských výšek, kde se vyskytují větší, černí jedinci a z vyšších nadmořských výšek, kde se vyskytují menší, nahnědlí jedinci. Vzorky z nížin byly sbírány na čtyřech lokalitách -- na Mělníku, v Obříství, v Roztokách u Prahy a v Srbsku u Berouna. Nejhojnější výskyt druhu Silpha carinata byl v Srbsku u Karlštejna, odkud jsem použila 22 párů. Z vyšších nadmořských výšek byli brouci dovezeni z Jeseníků, konkrétně z lokality Praděd. Tito dospělí jedinci byli chovaní po párech v laboratorních podmínkách, aby za standardizovaných podmínek (teplota 22°C, relativní vlhkost 70%, fotoperioda 16L:8D) vyprodukovali novou generaci, jejíž dospělce jsem chtěla následně měřit. Takové měření je nutné k odlišení vlivu fenotypové plasticity a lokální adaptace. Výše popsaný experiment se však nepovedl, protože všichni laboratorně chovaní jedinci zemřeli před vykuklením, nejčastěji během posledního larválního instaru. Nejpravděpodobněji byla nová generace brouků napadena nějakým patogenem, protože laboratoř se nacházela vedle místnosti, kde se pracovalo s karanténními (infekčními) organismy.

Abstract:

Body size of an organism is probably the most important characteristic, which considerably affects its physiological traits and realized fitness. Each animal species chooses its own life strategy based on certain locality of its occurrence to enhance survival and reproductive success under particular environmental conditions. These life strategies are not static, organisms are able to adapt to particular environmental conditions based on their life experiences (phenotypic plasticity), but variability in life strategies is limited by the genetic constraints associated with the environment of occurrence (local adaptation). Some degree of local adaptation may affect degree of phenotypic plasticity. In this bachelor thesis, I first processed the literature search on geographic variation in body size in insects and second I conducted the experiment in which I examined the intraspecific geographic variation in body size of the carrion beetles Silpha carinata (order: Coleoptera, family: Silphidae, subfamily: Silphinae, genus: Silpha, species: carinata (Herbst, 1793)). First, I tried to collect as many pairs of adult Silpha carinata beetles from lower altitudes, where beetles are larger and black ones and then at higher altitudes, where beetles are smaller and brownish. Samples from the lowlands were collected at four locations- in Mělník, Obříství, Roztoky near Prague and in Srbsko near Beroun. The most abundant occurrence of Silpha carinata was in Srbsko, I used 22 pairs originating from this locality. Beetles from higher altitudes were collected in Jeseníky mountains (Praděd). Collected adults were kept in pairs in standardized laboratory conditions (22 °C, 70% relative humidity, photoperiod 16L: 8D) to produce new (offspring) generation. I wanted to measure body size of adults from offspring generation, to distinguish the effects of local adaptation and phenotypic plasticity. Unfortunately, the above described experiment failed, because no offspring individual was reared to adult stage. Most likely explanation is that beetles were attacked by a pathogen, because the laboratory was located next to the room where experiments with quarantine (infectious) organisms were performed.

Klíčová slova

Silpha carinata, tělesná velikost, geografická proměnlivost, lokální adaptace, fenotypová plasticita

Keywords

Silpha carinata, body size, geographical variation, local adaptation, phenotypic plasticita

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Michal Knapp, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Bakalářský studijní program / obor:
Inženýrská ekologie / Aplikovaná ekologie