velikost textu

Understanding the biodiversity boom in terrestrial hydrophilid beetles

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:
Understanding the biodiversity boom in terrestrial hydrophilid beetles
Název v češtině:
Co stojí za evoluční explozí diverzity terestrických vodomilů?
Typ:
Disertační práce
Autor:
Emmanuel Arriaga Varela, M.Sc., Ph.D.
Školitel:
Mgr. Martin Fikáček, Ph.D.
Oponenti:
prof. Rolf Beutel
prof. doc. Ing. Ladislav Bocák, Ph.D.
Id práce:
170484
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra zoologie (31-170)
Program studia:
Zoologie (P1502)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
17. 9. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
vodomilovití brouci, fylogeneze, morfologie, evoluce, systematika, diverzifikační rychlost
Klíčová slova v angličtině:
hydrophilid beetles, phylogeny, morphology, evolution, systematics, diversification rate
Abstrakt:
ABSTRAKT Výsledky obsažené v této disertační práci shrnují výzkum zaměřený na systematiku, taxonomii, evoluční historii a biogeografii tribu Megasternini (Coleoptera: Hydrophilidae: Sphaeridiinae), skupiny vodomilovitých brouků vyznačující se mimořádnou druhovou diverzitou 600 popsaných druhů a ca. 1000 druhů celkem. Zástupci této skupiny obývají široké spektrum habitatů bohatých na rozkládající se materiál, např. listovou hrabanku, mrtvé pletivo kaktusů, mořské řasy naplavené na pobřeží, květy atd. Vysoká druhová a ekologická diverzita a celosvětové rozšíření dělají z tribu Megasternini modelovou skupinu pro studium procesů ovlivňujících diverzifikaci, biogeografii a evoluci brouků, tj. nejúspěšnější skupiny živočichů. Vědecká část této práce obsahuje sedm studií: tři publikované články, jeden akceptovaný k tisku, jeden zaslaný do redakce a dva rukopisy. Kapitoly 1-4 jsou zaměřeny na taxonomii vybraných skupin různého rozšíření (Velké Antily, severní neotropy, Afrika a JV Asie) a ekologie (druhy obývající hrabanku, rozkládající se kaktusy a květy). Je popsán jeden nový rod a osm nových druhů. Kapitola 5 je revizí všech známých vodomilovitých brouků z baltského jantaru. Ke studiu suboptimálně zachovaných kusů, jejichž znaky nejsou dobře viditelné, jsem použil techniku microCT. Jsou popsány tři nové fosilní druhy a je diskutována jejich systematika. Jediná fosílie dříve řazená do tribu Megasternini (Cercyon sp.) je přeřazena do čeledi Phalacridae. Diverzifikace a evoluce ekologických preferencí vcelé čeledi Hydrophilidae je analyzována v Kapitole 6 na základě representativního vzorku terestrických druhů a s využitím výsledků Kapitoly 5 k nadatování fylogenetického stromu. Ukazuje, že v tribu Megasternini došlo k nejvyššímu nárůstu diverzifikační rychlosti v celé čeledi. Rozdíly v diverzifikační dynamice terestrických vodomilů jsou spojeny s jejich schopností osídlit nové biotopy. V Kapitole 7 shrnuji výsledky fylogenetické multi-genové analýzy založené na reprezentativním vzorku tribu Megasternini. Ty ukazují, že tribus Megasternini se dělí na dva základní subtriby, Oosternina a Megasternina, jejichž zástupce je možné rozeznat i podle morfologie samčích terminálií. Analýza historické biogeografie ukazuje, že teplé klima na začátku eocénu umožnilo obousměrnou disperzi mezi kontinenty. Klimatické změny během eocénu měly pravděpodobně odlišný vliv na diverzifikační dynamiku v každém podtribu.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT The research contained in this thesis explores the phylogenetic systematics, taxonomy, evolution and biogeography of tribe Megasternini (Coleoptera: Hydrophilidae: Sphaeridiinae). Megasternines are an oustandingly diverse group of terrestrial water scavenger beetles with almost 600 described species and probably up to 1,000 species in total. Its species can be found in a wide array of habitats with abundant decaying material like humid leaf litter, dung, rotten cacti, beach wrack, flowers, etc. The specific and ecological diversity as well as their global distribution makes Megasternini an interesting model group for the understanding of processes underlying the diversification, biogeography and evolution of beetles. The scientific part of the thesis contains seven papers: three published, one accepted, one submitted and two manuscripts. Chapters 1–4 are focused on the taxonomy of selected groups. These chapters aim to cover a variety of cases in terms of biogeography (the Greater Antilles, northern Neotropics, Africa and Southeast Asia), ecology (species associated with leaf litter, dung, flower and rotten cacti) and different taxonomic scenarios. One new extant genus and eight new extant species are described in these chapters. Chapter 5 is a revision of all known hydrophilid fossils from Baltic amber. I used micro-CT technology in order to observe their morphology otherwise not accessible due to the suboptimal preservation of the specimens. Three new fossil species are described and their systematic relationships discussed. The identity of the only fossils specimen reported as belonging to Megasternini (Cercyon sp.) is corrected as a member of the family Phalacridae. The diversification and evolution of ecological preferences in family Hydrophilidae is investigated in Chapter 6 on the basis of a comprehensive sampling of terrestrial representatives and incorporating the findings from Chapter 5 for the divergence dating analyses. Megasternini tribe was found to have the most extended increase in diversification in the family. Diversification patterns in terrestrial hydrophilids are linked to their ability to transition between habitats. In Chapter 7 I present a a phylogenetic analyses based on a multigene dataset obtained from an extensive sampling of tribe Megasternini. Our results support the division of Megasternini in two main clades: Oosternina new subtribe and Megasternina, These lineages are diagnosable based on the morphology of male terminalia. Our analyses on the historical biogrography indicate that the hypethermic conditions of the early Eocene allowed the intercontinental dispersion of megasternines in multiple and opposite directions. The climatic changes that ocurred during the Eocene seem to have had a differential effect on the diversification patterns in both subtribes.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Emmanuel Arriaga Varela, M.Sc., Ph.D. 64.36 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Emmanuel Arriaga Varela, M.Sc., Ph.D. 79 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Emmanuel Arriaga Varela, M.Sc., Ph.D. 78 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Emmanuel Arriaga Varela, M.Sc., Ph.D. 329 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Rolf Beutel 1.31 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. doc. Ing. Ladislav Bocák, Ph.D. 95 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 577 kB