velikost textu

Diversity dynamics across scales

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Diversity dynamics across scales
Název v češtině:
Dynamika diverzity napříč škálami
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Antonín Macháč, Ph.D.
Školitel:
prof. RNDr. David Storch, Ph.D.
Oponenti:
doc. Mgr. Vladimír Remeš, Ph.D.
prof. Robert Ricklefs
Id práce:
129026
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra ekologie (31-162)
Program studia:
Ekologie (P1514)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
21. 6. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
phylogeny, ecology, diversification, statistics
Klíčová slova v angličtině:
phylogeny, ecology, diversification, statistics
Abstrakt:
Charles University, Prague Diversity dynamics across scales Abstrakt Dynamika diverzity zůstává kontroverzní. Předpokládá se, že tato dynamika může být expanzivní, takže se počet druhů napříč regiony a klady neustále zvyšuje. Přesný opak se nicméně také často uvažuje, a sice že počet druhů setrvává v rovnovážném stavu a je do značné míry stabilní. Obě tyto pozice (expanzivní a rovnovážná) byly podpořeny přesvědčivými fylogenetickými, biogeografickými a fosilními důkazy a v současné době zůstává velmi nejasné, jak smířit tato dvě zdánlivě konfliktní stanoviska. Právě touto otázkou se zabývá moje dizertace, založená na předpokladu, že dynamika diverzity je systematicky proměnlivá. Konkrétně předpokládám, že expanzivní dynamika převládá u regionálně rozšířených, malých a mladých kladů, jejichž diverzita zpravidla roste, poháněna celou řadou regionálně relevantních faktorů (např. lokálními adaptacemi uvnitř habitatů, biotickými interakcemi, nebo ekologickou divergencí a speciací v horských masivech). Naopak rovnovážná dynamika převládá u velkých, starých a celosvětově rozšířených kladů, jejichž diverzita je omezena podmínkami prostředí (např. celkovým množstvím zdrojů, které uživí jen omezený počet populací a druhů). V důsledku je tedy možné, že expanzivní dynamika převládá na malých zeměpisných (lokality, ekoregiony), časových (milióny let) a fylogenetických škálách (malé taxony, rody, čeledě, atp.), zatímco rovnovážná dynamika převládá na velkých škálách (biomy, kontinenty, stovky milionů let, velké taxony), přestože se nutně budou objevovat i výjimky odporující těmto širším trendům (např. expanze u vyšších taxonů nebo saturace v malých ekoregionech). Ve své dizertaci se zabývám současným stavem výzkumu dynamiky diverzity, se zvláštním důrazem na naléhavé sporné body (např. vědecké doklady podporující vzájemně konfliktních závěry) a nově vyvstávající trendy (např. různé škály často vedou ke konfliktním závěrům). S odkazem na svůj vlastní výzkum, který byl publikován dříve anebo jako součást této dizertace, argumentuji, že systematicky různá dynamika platí pro různé taxony, regiony, dimenze diverzity a pro různé škály. Moje empirická práce podporuje tento argument a dokládá, že expanzivní dynamika dominuje na malých škálách, zatímco rovnovážná dynamika dominuje na velkých škálách. Abychom mohli dále postoupit s pojetím škály v makroevoluci, definuji fylogenetickou škálu a ukazuji, jak může být empiricky využita pro studium fylogenetických škálových závislostí, fylogenetického škálování a domén fylogenetické škály. Závěrem pak dokládám, že názory na diverzifikaci jakožto expanzivní nebo rovnovážný, ekologicky deterministický nebo stochastický, bioticky nebo abioticky regulovaný proces nejsou ve své podstatě konfliktní. Moje dizertace se pokouší překonat tyto dichotomie tím, že ilustruje, nakolik každý z těchto pohledů může být validní přes různé škály. Budeme-li explicitně zohledňovat škálové efekty v makroevoluci, můžeme odvrátit svou pozornost od konkrétních mechanismů a dynamiky směrem k bohaté souhře procesů, které společně, ale přes různé škály, vytvářejí rozmanitost druhů a jejich funkčních forem. Antonin Machac 2018
Abstract v angličtině:
Charles University, Prague Diversity dynamics across scales Abstract Diversity dynamics remain controversial. It has been suggested that the dynamics are expansionary, such that the number of species across regions and clades increases constantly. However, the opposite has also been suggested, namely that species numbers are relatively stable, following equilibrial dynamics. Both views (expansionary and equilibrial) have been supported by compelling phylogenetic, biogeographic, and fossil evidence and, currently, it remains largely unclear how the two seemingly conflicting views could be reconciled. My dissertation addresses this question, based on the premise that diversity dynamics change systematically with scale. Specifically, I hypothesize that expansionary dynamics typify regionally distributed, small, and young clades whose diversity tends to expand, driven by a variety of regionally relevant factors (e.g. habitat-level adaptation, biotic interactions, or montane shifts leading to ecological divergence and speciation). Conversely, equilibrial dynamics typify large, ancient, and globally distributed clades, whose diversity is environmentally limited (e.g. by the total amount of resources that can sustain only a limited number of populations and species). Consequently, it seems plausible that expansionary dynamics may prevail at small geographic (localities, ecoregions), temporal (millions of years), and phylogenetic scales (small clades, genera, families, etc.) while equilibrial dynamics may prevail at large scales (biomes, continents, hundreds of millions of years, large clades, higher taxa) even though exceptions defying these trends are bound to exist as well (e.g. expansion in higher taxa, or saturation in small ecoregions). In my dissertation, I overview the current state of research on diversity dynamics. Particular attention is dedicated to the pressing points of contention (e.g. evidence that supports mutually conflicting results) and the emerging trends (e.g. different scales often produce conflicting evidence). With reference to my research, published previously and as a part of this dissertation, I argue that diversity dynamics systematically vary across taxa, regions, different dimensions of diversity, and across different scales. To advance the notion of scale in macroevolution, I define phylogenetic scale and show how it can be empirically used to study phylogenetic scale-dependence, phylogenetic scaling, and the domains of phylogenetic scale. My conclusion is that the views of diversification as an expansionary or an equilibrial, ecologically deterministic or stochastic, biotically or abiotically regulated process are not necessarily conflicting. In fact, my dissertation attempts to break these dichotomies that often emerge in the literature by showing that each of these views might apply over different scales. By explicitly considering the effects of scale in macroevolution, we can shift our focus away from the particular dynamics and mechanisms toward the rich interplay of processes that together, but over different scales, generate the diversity of species and their functional forms. Antonin Machac 2018
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Antonín Macháč, Ph.D. 7.64 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Antonín Macháč, Ph.D. 263 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Antonín Macháč, Ph.D. 249 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Antonín Macháč, Ph.D. 442 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Mgr. Vladimír Remeš, Ph.D. 254 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Robert Ricklefs 409 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 702 kB