Když chybí tatínek: mateřský původ dceřiných populací kobylky ságy (Saga pedo; Orthoptera; Insecta) v severních populacích

Sára KOUKOLOVÁ

Master's thesis

When Daddy is Missing: Maternal Origin of Saga Grasshopper's Daughter Populations (Saga pedo; Orthoptera; Insecta) in Northern Populations

Abstract:

Diplomová práce se zabývá partenogenetickou kobylkou sága (Saga pedo) žijící v ČR jakožto nejsevernější části areálu výskytu. Na našem území žije populace tvořená výhradně samicemi. Při snaze nahlédnout do genetické variability mitochondriální DNA byl objeven heterozygotní charakter pro některé pozice v rámci sekvenovaných genů pro COI, cytb i 16SrRNA. Při porovnání s referenčního sekvencemi přístupnými v GenBank segregovaly tyto haploidní homozygotní reference pro jednu ze dvou alelických variant a mezi sebou jevily shodný invariabilní vzor. Možné příčiny pozorovaných vzorů jsou předmětem diskuze této diplomové práce. To vše může být důsledkem heteroplazmie či přítomností jaderných pseudogenů (NUMTss) Orthoptera mají v rámci hmyzu největší známý jaderný genom a dobře se v něm akumulují NUMTs. Didaktická část práce je věnována zastoupení partenogeneze ve středoškolských učebnicích biologie. Ze závěrů analýzy a dotazníkového šetření vyplývá, že je třeba vytvářet větší množství didaktického materiálu zahrnujícího partenogenezi, které by učitelé mohli využívat při výuce. Proto byl vytvořen pracovní list prezentující partenogenezi v souvislosti s ostatními způsoby rozmnožování. Zároveň byl navržen způsob jeho využití při didaktickém modelu 5-E. Nutná je také revize kurikulárních dokumentů a zapracování partenogeneze kobylky sága do učiva o ortopterním hmyzu. Partenogenezi je třeba žákům podávat jako způsob pohlavnímu rozmnožování.

Abstract:

This Diploma Thesis deals with parthenogenetic bush cricket Saga pedo in the Czech Republic, as the northern boundary of its distribution. Our territory is inhabited by a population consisting exclusively of females. In the aim of the Thesis to gain insight into the genetic variability of mitochondrial DNA, a heterozygous character was discovered for some positions within the sequenced genes for COI, cytb and 16SrRNA. When compared to reference sequences accessible in GenBank, these haploid homozygous references segregated for one of the two allelic variants and showed the same invariant haplotype pattern among themselves. Possible causes of the observed patterns are discussed. The didactic part of the Diploma Thesis deals with the representation of parthenogenesis in high school biology textbooks. The conclusion implies a necessity to prepare a didactic material involving parthenogenesis, which teachers may use when teaching this topic. Therefore, a worksheet was created to present parthenogenesis about other reproduction methods. At the same time, the practice of its use in the 5-E didactic model was proposed. Revisions of curricular documents and incorporations of the parthenogenic grasshopper Saga pedo into the curriculum on orthopterous insects is proposed. Parthenogenesis should be presented to students as a way of reproduction equal to sexual reproduction.

Keywords

partenogeneze, heteroplazmie, NUMTs, Saga pedo, Orthoptera, pracovní list, učební cyklus 5-E, analýza učebnic biologie, didaktika biologie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 7. 2022

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 23. 8. 2022
• Supervisor: RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Teaching for Secondary Schools / Teaching for Secondary Schools - Physics