velikost textu

Dříve evoluční zatracenci, nyní tvůrci reprodukční strategie: původ a reprodukce samčí linie vodních skokanů Pelophylax esculentus

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:
Dříve evoluční zatracenci, nyní tvůrci reprodukční strategie: původ a reprodukce samčí linie vodních skokanů Pelophylax esculentus
Název v angličtině:
Earlier evolutionary dead-ends, now the creators of a reproductive strategy: the origin and reproduction of the all-male water frog lineage Pelophylax esculentus
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Marie Doležálková, Ph.D.
Id práce:
203730
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra zoologie (31-170)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Zoologie (NZOO)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
18. 9. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
Hybridogeneze, hemiklon, Pelophylax, samčí asexualita, in situ hybridizace, meióza, mikrosatelity, křížící experiment.
Klíčová slova v angličtině:
Hybridogenesis, hemiclone, Pelophylax, male asexuality, in situ hybridization, meiosis, microsatellites, cossing experiments
Abstrakt:
Asexuální způsoby reprodukce jsou obvykle založeny na principu kopírování (klonování) samičí DNA do potomstva. U většiny asexuálně se množících obratlovců se potomstvo vyvíjí z neredukovaného a často neoplozeného vajíčka. Umožňuje to mechanismus partenogenetické a gynogenetické reprodukce. Zatímco v prvním případě se klonální pohlavní buňka vyvíjí spontánně a samostatně, v druhém případě je zapotřebí pohlavní partner, který aktivuje rýhování vajíčka. Ani v jednom případě však nedochází k oplodnění (splynutí spermie s vajíčkem). Klonální potomstvo proto tvoří výhradně dcery a dosavadní výzkum probíhal jen na asexuálních liniích samičího pohlaví. Vzácně mohou vznikat při pravém oplodnění klonálního vajíčka asexuální samci, ti však bývají často neplodní. Na světě jsou známí diploidní zástupci pouze tří rodů obratlovců hybridního původu, kteří disponují plodnými asexuálními samci. Jedním z nich jsou evropští zelení vodní skokani rodu Pelophylax, žijící také na území České republiky. V oblastech kolem horního toku řeky Odry byly nedávno objeveny populace hybridních samců, kteří po vzoru asexuálních samic vytváří stabilní vše-samčí linie. Výsledky této studie ukázaly, že samci tvoří klonální spermie procesem hybridogeneze, během níž je z pohlavních buněk vymazán genom matky. Pravou fertilizací dochází k oplodnění rekombinovaného vajíčka od sexuálního druhu klonální spermií, která nese polovinu otcovské genetické informace ve formě hemiklonu. Ten je předáván z generace na generaci. Navíc, hybridní jedinci tento hemiklon sdílejí, což poukazuje na jejich společného předka. V populacích jsou dále přítomni samci schopni vytvářet současně dva typy klonálních spermií, z nichž jedny nesou mateřský a druhé otcovský genom. Po spáření se sexuální samicí vzniká po boku potomstva hybridních hemiklonálních synů také potomstvo sexuálních dcer. Jejich potenciální evoluční role práce rovněž diskutuje. Studium asexuální linie formující hybridní samce vodních skokanů je prvním krokem k obecnému poznání samčí asexuality, jejího vzniku a evolučního vývoje. Předložená práce diskutuje společné a odlišné rysy samičí a samčí asexuality, studuje princip persistence vše- samčích populací rodu Pelophylax a rozšiřuje obecné poznání o původu a reprodukčních strategiích obratlovců.
Abstract v angličtině:
Asexual modes of reproduction are usually based on the principle of copying (cloning) DNA from the female and passing it on to the offspring. For most asexually reproducing vertebrates the progeny develop from an unreduced and often unfertilised egg. This is driven by the mechanisms of parthenogenetic and gynogenetic reproduction. While in the former the clonal germ cell develops spontaneously and separately, in the latter a sexual partner is needed to activate the cleavage of the ovum, although without the fusion of the sperm and egg. Therefore in both cases there is no fertilization and the clonal progeny consist solely of daughters, hence the majority of previous studies have only focused on asexual female lineages. However, on rare occasions asexual clonal males can arise when the right fertilization occurs. Whilst these offspring are usually infertile, fertile diploid asexual males have been discovered in just three genera of hybrid origin in vertebrates. One of these unique cases is the European water frog complex of the genus Pelophylax, whose distribution includes the Czech Republic. In areas around the upper Odra River populations of hybrid males were recently discovered who form stable all-male lineages, similar to those formed by asexual females. The results of this study show that males produce clonal sperm by hybridogenesis when the maternal genome is eliminated from the germ cells. By true fertilization, the recombinant egg from a sexual female is fertilized by a clonal sperm bearing half of the paternal genetic material in the form of a “hemiclone”. The hemiclone is passed from generation to generation, and is shared by these hybrid individuals, suggesting that they also share a common ancestor. In the all-male populations males also exist who can simultaneously generate two types of clonal sperm, one carrying the maternal genome and the other the paternal. After mating with the sexual female, the offspring of sexual females arise alongside the hybrid offspring of hemiclonal male descendants. Their potential evolutionary role is also discussed here. The study of the asexual lineages of hybrid male water frogs is the first step to general understanding of male asexuality, its origin and evolutionary development. The presented work highlights the common and differing features of male and female asexuality, studies the principal of persistence of all-male populations of the genus Pelophylax and expands the overall knowledge about the origin and reproductive strategies of vertebrates.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Marie Doležálková, Ph.D. 4.56 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Marie Doležálková, Ph.D. 148 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Marie Doležálková, Ph.D. 147 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby RNDr. Pavel Hulva, Ph.D. 152 kB