velikost textu

Ztracený sex: multilokusová DNA evoluce sekavcovitých ryb hybridního komplexu Cobitis taenia (Teleostei)

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:
Ztracený sex: multilokusová DNA evoluce sekavcovitých ryb hybridního komplexu Cobitis taenia (Teleostei)
Název v angličtině:
Lost sex: multilocus DNA evolution the hybrid fish complex C.taenia (Teleostei)
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D.
Školitel:
Mgr. Karel Janko, Ph.D.
Oponenti:
Mgr. Peter Mikulíček
RNDr. Pavel Hulva, Ph.D.
Konzultant:
prof. Ing. Petr Ráb, DrSc.
Id práce:
82743
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra zoologie (31-170)
Program studia:
Zoologie (P1502)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
14. 1. 2010
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Tématický souhrn „Je pošetilé vnucovat domněnku partenogeneze, dokonce v modifikované podobě, do literatury o obratlovcích. Fenomén je tak rozporný s tím co je známo o vývoji obratlovců a čemu se věří, až jsem si jist, že žádný morfolog nemůže na okamžik připustit, že by přirozený vývoj obratlovčího jedince z vajíčka do dospělosti bez zahrnutí samčího elementu pocházel z říše reality“, reagoval sarkasticky morfolog Howell (1933. Science 77: 389-390) na popis prvního asexuálního obratlovce, živorodou rybu Poecilia formosa (Hubbs et Hubbs 1932. Science 30: 628-630). „Samostatné případy partenogenetického vývoje byly doloženy u všech skupin obratlovců“ (Lampert 2008. Sexual Development 2: 290-301). Sex je královnou záhad v evoluční biologii a generace vědců zkoumají jeden z posledních evolučních paradoxů: proč sexuální rozmnožování vůbec existuje. Současně byly rozpoznány formy organizmů, které postrádají klasickou „sexuální“ meiózu, nicméně jedinci přesto zůstavají plodní a životaschopní: asexuální živočichové. Asexualita (unisexualita) zde odkazuje na jakýkoli reprodukční proces, který nezahrnuje pohlavní rozmnožování (zde kromě samooplození) a jedinec produkuje potomka geneticky identického svému rodiči ve všech lokusech genomu, kromě těch míst, v nichž proběhly somatické mutace. Komplexy organizmů s výskytem forem obou reprodukčních modů se pak ukázaly býti výborným modelovým objektem, neboť kde lépe studovat roli sexu, než tam, kde spolu sexuální a asexuální linie koexistují. Výborně plní předpoklad „all else being equal“(Maynard Smith 1986. Oxford University Press) možností přímého studia shodných faktorů v jedné fylogeneticky si blízké populaci, oproti srovnávání fylogeneticky si nepříbuzných sexuálních a asexuálních taxonů s rizikem efektu dlouhé nezávislé evoluce, zastiňující zkoumaný efekt rozdílných reprodukčních způsobů. Jeden z nejpodivuhodnějších systémů (v tomto případě vedle sexuálního také gynogenetického, na spermiích závislého) mechanizmů rozmnožování a klonální diversity představují sekavci rodu Cobitis v Evropě. Nejenom, že mají obrovské zeměpisné rozšíření, ale hybridní komplex C. taenia současně zahrnuje několik druhů rodičovských. Polyfyletické, klonálně se množící samice vznikají recipročně a opakovaně a hybridní klony se chovají jako skuteční sexuální „paraziti“, kdy si vyhledávají i samce zcela jiných druhů, než jsou jejich původní druhy rodičovské a takto se aktivně šíří jejich areálem. Fylogenetické vztahy mezi druhy hybridizujích sekavců a jejich klonálních hybridů a role hybridní speciace nejen v komplexu, ale jak dnes víme v čeledi Cobitidae obecně, jsou do té míry komplikovaná problematika, že na její úplné objasnění si ještě počkáme. Předkládaná disertační práce je proto střípkem do mozaiky 3 „Příběhu sekavce písečného“ (sensu Ráb et al. 2003. Živa 89: 271-274. I tento střípek však evidentně podřezává obecnou rigidní představu o kladogenetické evoluci organizmů v podobě „Tree of Life“ a dává přednost spíše „Web of Life“ a spletitý tok genů (evoluce genetickou výměnou sensu Arnold 2006. Oxford University Press), jakožto hybnou sílu vzniku rozmanitých evolučních novinek, včetně nových forem života. Záměr úvodní kapitoly dizertační práce je pohledem autora uvést obecné vztahy mezi sexualitou a hybridizací, a dále souvisejícího fenoménu asexuality a polyploidie. Na obecný úvod navazují čtyři původní publikace a dva rukopisy. 4
Abstract v angličtině:
General summary „It is unwise to intrude the suggestion of parthenogenesis, even of a modified sort, into vertebrate literatures. The phenomenon is so at variance with what is known and beleived about vertebrates development that I am sure no vertebrate morphologists would admit for a moment that the natural development from egg to sexual maturity of an individual vertebrate without the direct inclusion of the male element is within the realm of probability“, reacted the morphologist Howell (1933. Science 77: 389-390) sarcastically on the discovery of the first recognized asexual vertebrate, a live-bearing fish Poecilia formosa (Hubbs et Hubbs 1932. Science 30: 628-630). „The examples of parthenogenesis has been reported in almost all vertebrate groups,“ (Lampert 2008. Sexual Development 2: 290-301). The ongoing effort to explain the widespread occurrence of sexual reproduction among animals is often called the “queen of problems in evolutionary biology”, and there is still no consensus regarding the explanation. Simultaneously, asexual reproduction exists among some animals. Here, the ‘asexuality’ refers to any reproductive process that does not involve sex (Mendelian meiosis is mising), except self-fertilization. One individuum produces a progeny genetically identical to its parent, except those sites with somatic mutations. After recognition of asexuality, the significant effort was put into comparisons of both reproductive modes. Here, vertebrate complexes where sexual and asexual reproduction coexists have been recognised as especially interesting models, since one may directly appreciate the effect of the same factors on both types of reproduction. The phylogenetically related taxa in hybrid complexes reasonably good fit to the assumption of „all else being equal“ (Maynard Smith 1986. Oxford University Press) allowing for direct comparison, since a comparison between phylogenetically unrelated taxa opens risks that inferred differences are rather due to long independent evolution than given by a different reproductive mode. European spined loaches the genus Cobitis represent intriguing hybrid complex to study this. Cobitis taenia hybrid complex includes small bottom-dwelling fishes that inhabit non- Mediterranean Europe, with recognized both sexual and asexual mode with clonal, sperm- dependet reproduction (gynogenesis). At least six parapatric species are known to hybridize reciprocally and repeatedly, producing numerous gynogenetic lineages with various genotype compositions and ploidy levels. Phylogenetic relationships and evolutionary history seem to be extremely complex task in Cobitis and proposed Dissertation Thesis aims to contribute by several pieces to the puzzle. However, even several proposed „pieces“ evidently cut down the rigid assumption of a simple bifurcating „tree of life“. The evidence of reticulations and introgression 12 by ongoing genetic exchange is thus better metaphored by a „web of life“ (sensu Arnold 2006. Oxford University Press.), reflecting intricated flow of evolutionary novelties and ways of speciation events. The introduction chapter of Dissertation Thesis (in Czech) aims to emphasize relationships among the phenomena of sexuality, hybridization, asexuality and polyploidy, followed by the set of four original publications and two manuscripts (in English). 13
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D. 4.66 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D. 39 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D. 9 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Peter Mikulíček 93 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Pavel Hulva, Ph.D. 85 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 658 kB