velikost textu

Zrakové podněty v koevoluci hnízdního parazita a jeho hostitelů

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:
Zrakové podněty v koevoluci hnízdního parazita a jeho hostitelů
Název v angličtině:
Visual cues in the coevolution of brood parasite and its hosts
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Michal Šulc
Školitel:
doc. RNDr. Ing. Marcel Honza, CSc.
Oponenti:
RNDr. Roman Fuchs, CSc.
Mgr. Peter Samaš, Ph.D.
Id práce:
130401
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra ekologie (31-162)
Program studia:
Ekologie (P1514)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
16. 9. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
hnízdní parazitismus, koevoluce, parazit, hostitel, mimikry, model zraku ptáků,reflektance,rozpoznávání vajec
Klíčová slova v angličtině:
brood parasitism, coevolution, parasite, host, mimicry, avian visual model, reflectance, recognition of eggs
Abstrakt:
Hnízdní parazitismus ptáků je ideální systém pro studium koevoluce druhů. U hnízdních parazitů i jejich hostitelů se v průběhu koevoluce vyvinuli zajímavé adaptace, které jim umožňují maximalizovat biologickou zdatnost. Evoluce těchto adaptací má charakter tzv. „závodů ve zbrojení“, v nichž vývoj určitého znaku na straně hostitele ovlivňuje vývoj jiného znaku na straně parazita a naopak. V své disertační práci jsem se zabýval zejména dvěma takovými adaptacemi: rozpoznáváním cizích vajec na straně hostitele a napodobováním (mimikry) vzhledu hostitelských vajec na straně parazita. Obě tyto adaptace jsou ovlivněny zrakovými schopnostmi hostitelů a parazitů, a proto se všechny přiložené studie opírají o objektivní metodu hodnocení barev a modelování vnímání barev u ptáků, které se významně liší od jejich vnímání u lidí. Člověk například na rozdíl od ptáků nedokáže vnímat ultrafialové (UV) záření. Ptáci ale tuto část světelného spektra využívají při mnoha aktivitách (např. během námluv či hledání potravy). Zjistili jsme, že hostitelé hnízdních parazitů mohou UV záření využívat i při rozpoznávání cizích vajec. Nicméně se zdá, že tato složka spektra není pro hostitele klíčová (rukopis 1). Na vnímání barev mají značný vliv i světelné podmínky prostředí. Testovali jsme hypotézu, zda světelné podmínky v hnízdech ovlivňují reakci hostitelů na cizí vejce. Ideálním kandidátem pro toto studium byl snovač kaferský (Euplectes orix), který staví uzavřená hnízda. Ačkoli se množství světla pronikající do hnízd výrazně lišilo, nemělo na reakci hostitele vliv. Kvalita světla byla v hnízdech naopak srovnatelná a reakci hostitelů tedy ani ovlivňovat nemohla (rukopis 2). Stejně jako pro hostitele, tak i pro parazity může být vzhled vajec užitečným signálem. Zjistili jsme, že samice kukačky obecné (Cuculus canorus) je schopná vylepšovat mimikry svých vajec tím, že přednostně parazituje hnízda, ve kterých je její vejce co nejpodobnější vejcím hostitele (rukopis 3). Kukaččí samice navíc před samotnou parazitací zpravidla odstraňují jedno z vajec přítomných v hnízdě. Proto jsme testovali, zda i tímto chováním mohou vylepšovat mimikry svých vajec nebo zda tím soupeří mezi sebou o hostitelské hnízdo. Výsledky nepodpořily ani jednu za našich hypotéz a zdá se tedy, že kukačky odstraňují vejce z hnízda hostitele náhodně (rukopis 4). Konečně, je známé, že se zbarvení vajec v průběhu inkubace mění. Ukázali jsme, že blednutí vajec hostitele a parazita ihned po jejich snesení může ovlivňovat mimikry vajec parazita. Konkrétně jsme zjistili, že se mimikry kukaččích vajec v hnízdech rákosníka velkého (Acrocephalus arundinaceus) během inkubace zhoršuje. Tento výsledek může vysvětlit, proč někteří hostitelé odmítají vejce parazita až po delší době od jeho snesení v období inkubace (rukopis 5).
Abstract v angličtině:
Avian brood parasitism is an ideal system for the study of coevolution. Brood parasites and their hosts have developed interesting adaptations during co-evolution allowing them to maximize their fitness. The evolution of these adaptations has a character of an “arms race” where the evolution of one trait in the host is tied with the evolution of another trait in the parasite. In my doctoral thesis, I deal with two of these adaptations: recognition of parasitic eggs by hosts and mimicry of eggs in parasites. Since both these adaptations are influenced by birds’ visual system, in all my studies I used an objective method to measure the colour and the modelling of avian visual system that is quite different from the human visual system. For instance, humans in contrast to birds cannot perceive ultraviolet (UV) light. However, this part of spectrum influences behaviour of birds substantially (e.g. courtship or foraging). We found that the hosts of brood parasites can use UV light when recognizing parasitic eggs. However, it seems that this part of spectrum is not the main cue in egg recognition (manuscript 1). Ambient light has also an important impact on colour perception. We determined whether the light conditions in nests influence host responses to alien eggs. The Red Bishop (Euplectes orix) was an ideal candidate for this study because it builds closed nests. Although there was a high variability in the amount of light penetrating into the nests, it had no influence on host response. The quality of light in the nests was similar and, therefore, this parameter did not affect rejection rate (manuscript 2). Similarly to hosts, also parasites can use the appearance of eggs as a useful signal. We found that Common Cuckoo (Cuculus canorus) females can enhance mimicry of their eggs by parasitizing the host nests with better matching eggs (manuscript 3). Moreover, cuckoo females usually remove one of the eggs in the nest before they lay their own egg. Therefore, we examined whether this behaviour can also improve mimicry of cuckoo egg or if the females compete with each other for host nest in this way. Our results did not support these hypotheses and it seems that cuckoos remove eggs randomly (manuscript 4). Finally, it has been documented that eggshell colour changes during the incubation period. We showed that fading of host and parasite eggshells during this time span can also affect mimicry of parasitic eggs. Specifically, we found that the mimicry of cuckoo eggs deteriorates in the Great Reed Warbler (Acrocephalus arundinaceus) nests. This result can explain why some host individuals extend their rejection response until incubation (manuscript 5).
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Michal Šulc 19.51 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Michal Šulc 216 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Michal Šulc 214 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Michal Šulc 886 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Roman Fuchs, CSc. 275 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Peter Samaš, Ph.D. 3.14 MB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 428 kB