Změna zbarvení ještěrky obecné v reprodukční sezoně

Bc. Tereza Dračková

Master's thesis

Color change in sand lizard during reproductive season

Abstract:

Maskovací zbarvení patří mezi hlavní antipredační mechanismy ještěrky obecné (Lacerta agilis Linnaeus, 1758). Přesto v jejích populacích nacházíme odchylky jako je krátkodobá barvoměna samců v období rozmnožování a výskyt alternativních barevných forem. Cílem této práce je prozkoumat tuto variabilitu podrobněji. Barvy volně žijících živočichů je možné studovat bez nutnosti převozu do laboratoře pomocí digitální fotografie. Vliv rozdílné velikosti a vzoru ještěrek je možné odstranit pomocí extrace dominantních barev při nehierarchickém shlukování metodou k-průměrů. K modelování změny zbarvení v průběhu sezóny jsou zde použity GAM modely. Výsledný model změny zbarvení v průběhu sezóny ukazuje sezónní variabilitu dat v laterální oblasti u samců, což podporuje obecně uznávaný trade-off princip, který popisuje vybalancování potřeby komunikace s jedinci vlastního druhu s potřebou antipredačního maskovacího zbarvení. Pro výpočet rozdílů mezi formami je použita neparametrická mnohorozměrná analýza rozptylu založená na permutacích jednotlivých pozorování. Statisticky významný rozdíl mezi dominantními barvami je zde prokázán u forem typica a punctata, typica a erythronota - pro záda samců; a mezi formami typica a immaculata bicolor - pro břicha samic. Zbarvení ještěrky obecné se v průběhu sezóny mění, ale rozdíly mezi jednotlivými barevnými formami jsou malé a u většiny porovnání neprůkazné. Výsledky tedy naznačují, že barevné vzory jsou pro rozlišení barevných forem důležitější než relativní četnost barev. Tato práce poskytuje základní data pro studium evolučního přetrvávání barevných forem v prostředí. Zbarvení ještěrky obecné se ukazuje jako komplexní systém, který umožňuje v populaci vyrovnávat preference v pohlavním výběru s rizikem predace a umožnit tak jedincům přežití a příspěvek do další generace.

Abstract:

Camouflage (background matching) is one of the main antipredatory mechanisms of sand lizard (Lacerta agilis Linnaeus, 1758). And yet some deviations as the short-term nuptial coloration of males during mating period and existence of alternative color morphs are found in the population. The aim of this work is to investigate this variability in more detail. The colors of wildlife can be studied without the need to transfer to the lab using digital photography. The effect of the different size and pattern of lizards can be eliminated by extracting dominant colors in non-hierarchical clustering using the k-means method. GAM models are used to model the change in color throughout the season. The resulting model of color change shows seasonal variability of lateral coloration in males, which supports the generally accepted trade-off principle, that describes the balance between signalling to conspecifics and avoiding predatory risk. Non-parametric multivariate variance analysis based on observation permutation is used to calculate differences between morphs. The statistically significant difference between the dominant colors is proved between morphs typica and punctata, typica and erythronota - of male dorsal side; and between morphs typica a immaculata bicolor - for female ventral side. The coloring of the lizard varies throughout the season, but the differences between the color forms are minor and inconclusive for most comparisons. Thus, the results suggest that color patterns are more important to distinguish color forms than relative color frequencies. This work provides basic data for the study of evolutionary persistence of color forms in the environment. Lizard coloration proves to be a complex system that allows the population to balance preferences in sexual selection with the risk of predation, allowing individuals to survive and contribute to the next generation.

Keywords

Změna zbarvení, Barevný polymorfismus, Digitální fotografie, Zpracování obrazu, Ještěrka obecná, Maskování, Barevné modely, GAM, CIE LAB, k-průměrů, Color change, Color polymorphism, Digital photography, Image processing, Sand lizard, Camouflage, Color models, k-means

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2019
• Supervisor: Mgr. Natália Martínková, Ph.D.
• Reader: Mgr. Michal Šulc, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Mathematical Biology