velikost textu

Strategie spermií hlodavců

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:
Strategie spermií hlodavců
Název v angličtině:
Sperm strategies in rodents
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Martin Šandera, Ph.D.
Školitel:
doc. Mgr. Pavel Stopka, Ph.D.
Oponenti:
Prof. Miloš Macholán, CSc.
doc. RNDr. František Sedláček, CSc.
Id práce:
84839
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra zoologie (31-170)
Program studia:
Zoologie (P1502)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
8. 9. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
kompetice spermií, pohlavní výběr, apikální háčky spermií, relativní hmotnost varlat, párovací systémy, fluoridy
Klíčová slova v angličtině:
sperm competition, sexual selection, sperm apical hooks, relative testis weight, mating systems, fluorides
Abstrakt:
Souhrn Různé druhy hlodavců se liší způsobem života, párovacími systémy a liší se i v morfologii spermií. U hlodavců se vyskytují různé úrovně kompetice spermií. Obecně u živočichů se má za to, že díky kompetici spermií dochází k prodlužování bičíků spermií. Jak přesně působí kompetice spermií u hlodavců? Druhově specifický sexuální výběr může optimalizovat morfologii spermií. Fyziologii, morfologii a kompetici spermií můžou ovlivňovat i environmentální faktory. Disertační práce byla zaměřena na reprodukční strategie hlodavců na úrovni spermií a to na základě morfologických a behaviorálních vlastností spermií. Práce obsahuje tři publikace (včetně jednoho odeslaného rukopisu) a v příloze jeden článek, který okrajově souvisí s tématem práce. Morfologie spermií u hlodavců hraje důležitou roli v kompetici spermií. Delší bičíky a apikální háčky jsou u druhů s relativně většími varlaty a vyšším procentem násobného otcovství (multiple paternity), tedy u druhů s vyšší mírou promiskuity a vyšší mírou kompetice spermií. Jedním z cílů bylo zjistit vztahy délky apikálních háčků a bičíků spermií a variability v těchto znacích s relativní hmotností varlat. Výsledky této práce ukázaly, že průkazně delší apikální háčky byly u druhů s vyšší relativní hmotností varlat (tzn. vyšší mírou kompetice spermií), což poukázalo na usměrňující výběr na fenotyp spermií. Zvýšená míra kompetice spermií vedla ke snížení variability v délce apikálních háčků, což nasvědčuje na stabilizující výběr. Další studie byla zaměřena na změny úhlů zahnutí apikálních háčků spermií v závěrečné fázi spermiogeneze a ve fázi před oplodněním. Průběh změn zahnutí byl opačný u myšic (Apodemus sylvaticus a A. agrarius) v porovnání s myší (Mus musculus). U myšic se značně lišily úhly u dormantních a aktivních spermií. U všech druhů, ve všech stádiích byl zjištěn velký rozsah hodnot úhlů zahnutí, z tohoto pohledu se jeví měření úhlů pro hodnocení míry kompetice spermií méně vhodné než měření délky apikálních háčků. Rozsah hodnot úhlů ukázal na míru flexibility apikálních háčků. Cílem další studie bylo zjistit vliv účinku fluoridových iontů a fluorohlinitanových komplexů u myší na spermatogenezi in vivo a na kapacitaci spermií in vitro. Zjistili jsme, že zvýšená koncentrace iontů vedla ke snížení úrovně spermatogeneze, kvalitativnímu ovlivnění morfologické struktury tkáně varlat a ovlivnění schopnosti spermií úspěšně podstoupit kapacitaci. Téma článku v příloze bylo zaměřeno na proteiny, které se podílejí na pachové (chemické) komunikaci u hlodavců a můžou ovlivňovat různé biologické procesy, včetně kompetice spermií.
Abstract v angličtině:
Summary Rodents exhibit diverse biology, mating systems and diverse sperm morphology. Different levels of sperm competition have therefore been found in this group. Generally, it is accepted that sperm competition in animals causes the prolongation of sperm tails. However, what other sperm morphological adaptations in rodents are affected by sperm competition? Species-specific sexual selection likely optimizes sperm morphology. Sperm physiology, morphology and competition may be influenced, ultimately, by environmental factors. This Ph.D. thesis focuses on sperm competition in murine rodents. The thesis contains three research articles (including one as a submitted manuscript). In addition, another published article, partialy related to the topic of this thesis, is represented in the Appendix. The sperm morphology in rodents plays an important role in sperm competition. Longer tails and apical hooks are usually found in the species with relatively larger testes and with higher percentage of multiple paternity (i.e. rate of promiscuity), that is in species with the higher risk of sperm competition. The goal of the first study was to investigate the relationships between relative testis weight and sperm traits (apical hook and tail lengths and variance in this traits). The apical hook length was positively associated with relative testis mass thus indicating directional post-copulatory selection on sperm phenotypes. Moreover, our study shows that increased levels of sperm competition lead to the reduction of variance in the hook length, indicating stabilizing selection. The second study focused on the changes in the curvature of sperm apical hooks during the final stages of spermiogenesis and stages before fertilization. Apical hook curvatures of field mice (Apodemus agrarius and A. sylvaticus) varied significantly between dormant and active sperm. In contrast, there was no significant difference among the stages in the eastern house mouse (Mus musculus). Since there are high ranges of angle values in all stages, the mean angles of apical hook curvature are not appropriate for evaluating the risk of sperm competition, though the ranges of angle values point to the level of flexibility of the apical hooks. The objective of third study was to investigate the in vivo effect of fluoride and aluminium ions in mice on spermatogenesis and on capacitation in vitro. We found that the exposure of mice to an increased concentration of ions resulted in a decreased level of spermatogenesis, qualitatively affected the morphological structure of the testicular tissue and modified the ability of mouse sperm to successfully undergo capacitation. The paper in the Appendix is related to proteins that are involved in chemical communication in rodents and may have some impact on biological processes, including sperm competition.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Martin Šandera, Ph.D. 8.46 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Martin Šandera, Ph.D. 2.55 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Martin Šandera, Ph.D. 29 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Martin Šandera, Ph.D. 17 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Martin Šandera, Ph.D. 116 kB
Stáhnout Posudek oponenta Prof. Miloš Macholán, CSc. 122 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. František Sedláček, CSc. 85 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 674 kB